专利名称：高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及催化剂载体技术领域，尤其是涉及一种高吸水性的堇青石蜂窝陶瓷催化剂载体。
背景技术：
随着国家对烟气排放标准的提高及严格控制，排放的烟气必须进行脱硝处理，目前广泛使用的是钒-钛脱硝系统(V205/Ti02)，但该系统中需使用五氧化二钒，该材料有剧毒，因此在生产使用及废产品、废弃产品处理上带来许多危害及二次污染，并且该系统的成本较高。使用堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂载体是一种新型的方法，但是长期运行后该载体会出现龟裂、剥落等现象，因此供涂覆催化剂用的董青石蜂窝陶瓷载体必须有高的强度、高吸水率以保证催化剂涂覆的有效性。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本申请人提供了一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体。本发明制备得到的脱硝催化剂载体蜂窝陶瓷吸水率高，涂覆催化剂后脱硝效果良好，
无毒无害。本发明的技术方案如下
一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体，由氧化铝、高岭土、滑石、石英、造孔剂经烧结而成，所述氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量百分比及其平均粒径大小为氧化铝占25 40%， 粒径< 10 ii m,高岭土占5 10%,粒径< 10 ii m,滑石占35 45%,粒径< 20 y m,石英占 1(T25%，粒径< 20 y m ;以氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量为一个整体，所述造孔剂的质量为该整体的2 10%，所述造孔剂的平均粒径< 25 u m。一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，具体步骤如下
(1)将氧化铝、高岭土、滑石、石英、造孔剂与表面活性剂混合均匀；
(2)将步骤(I)得到的混合物与粘结剂、润滑剂及水混合均匀；
(3)将步骤(2)得到的混合物成型、干燥后烧结，烧结温度为139(T1420°C，并在烧结温度下保温，保温时间为8 12小时，随后冷却到室温；
以氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量总和为一个整体，上述各步骤中所述添加剂及水的质量为该整体质量的百分数为表面活性剂为0. 5^3. 5%，粘结剂为3飞％，润滑剂为2 4% ； 水为20 25%。所述表面活性剂为植物或动物的脂肪酸或其脂肪酸盐。所述表面活性剂为油酸、 硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸铝。所述润滑剂为航空柴油、液化石蜡、桐油、玉米油或聚a烯烃。所述造孔剂为碳粉、木屑粉或核桃壳粉。所述粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。本发明有益的技术效果在于
本烟气脱硝蜂窝陶瓷载体以董青石晶相为主。董青石的分子式为2Mg0 *2A1203 *5Si02,各成分的理论含量为=Al2O3含量34. 9%，SiO2含量51. 3%, MgO含量13. 8%。本烟气脱硝载体配料以董青石各成分含量为目标，进行配料，技术方案中所用的高岭土的作用是提供A1203、 SiO2成分，滑石的作用是提供Si02、MgO成份。技术方案中氧化铝、石英(Si02)、滑石、高岭土的质量为一个整体，总计为100%，其他配料为外加料。本烟气脱硝蜂窝陶瓷载体制备工艺主要以合成董青石含量为目的，经干湿充分均匀混合，在烧成温度范围及保温时间范围内，经X-衍射测试其董青石含量>98%。如果烧成温度低于此范围，保温时间少于此范围，则董青石相发育不完全，其含量则明显低于98%; 如果烧成温度高于此范围，或保湿时间长于此范围，则董青石相则产生玻化现象，产生少量莫来石液相，董青石含量也低于98%。本发明吸水率高。高吸水率有利于载体吸附催化剂，所吸附催化剂的量对于烟气脱硝率有明显作用，在试验中，如果载体吸水率低于35%，则载体所吸附的催化剂载烟气处理中脱硝效果低于80%。本发明陶瓷载体的蜂窝孔为5 50孔/平方英寸，壁厚f 2mm，产品正向抗压强度> 15Mpa，吸水率> 40%，经涂覆催化剂后，脱硝效果达到要求。
具体实施例方式实施例I
本实施例所用的各原料及其重量如表I所示
表I
权利要求
1.一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体，其特征在于由氧化铝、高岭土、滑石、石英、造孔剂经烧结而成，所述氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量百分比及其平均粒径大小为氧化铝占25 40%，粒径< 10 μ m,高岭土占5 10%，粒径< 10 μ m,滑石占35 45%，粒径< 20 μ m, 石英占1(Γ25%，粒径<20μπι;以氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量为一个整体，所述造孔剂的质量为该整体的2 10%，所述造孔剂的平均粒径< 25 μ m。
2.一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于具体步骤如下(1)将权利要求I中所述各组分与表面活性剂混合均匀；(2)将步骤(I)得到的混合物与粘结剂、润滑剂及水混合均匀；(3)将步骤(2)得到的混合物成型、干燥后烧结，烧结温度为139(T142(TC，并在烧结温度下保温，保温时间为8 12小时，随后冷却到室温；以权利要求I中所述氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量总和为一个整体，上述各步骤中所述添加剂及水的质量为该整体质量的百分数为表面活性剂为O. 5^3. 5%，粘结剂为 3 5%，润滑剂为2 4% ;水为20 25%。
3.根据权利要求2所述的高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于， 所述表面活性剂为植物或动物的脂肪酸或其脂肪酸盐。
4.根据权利要求2或3所述的高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为油酸、硬脂酸、硬脂酸钠或硬脂酸铝。
5.根据权利要求2所述的高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于， 所述润滑剂为航空柴油、液化石蜡、桐油、玉米油或聚α烯烃。
6.根据权利要求I或2所述的高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体及其制备方法，其特征在于，所述造孔剂为碳粉、木屑粉或核桃壳粉。
7.根据权利要求2所述的高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体的制备方法，其特征在于， 所述粘结剂为甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
全文摘要
一种高吸水率烟气脱硝蜂窝陶瓷载体，由氧化铝、高岭土、滑石、石英、造孔剂经烧结而成，所述氧化铝占25~40%，粒径＜10μm，高岭土占5~10%，粒径＜10μm，滑石占35~45%，粒径＜20μm，石英占10~25%，粒径＜20μm；以氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量为一个整体，造孔剂的质量为该整体的2~10%，平均粒径＜25μm；本发明的制备方法为将氧化铝、高岭土、滑石、石英、造孔剂与表面活性剂、粘结剂、润滑剂及水混合均匀、成型、干燥、烧结，烧结温度为1390~1420℃，在烧结温度下保温8~12小时，冷却到室温；以氧化铝、高岭土、滑石、石英的质量总和为一个整体，表面活性剂为0.5~3.5%，粘结剂为3~5%，润滑剂为2~4%；水为20~25%。本发明制备得到的脱硝催化剂载体蜂窝陶瓷吸水率高，涂覆催化剂后脱硝效果良好，无毒无害。
文档编号B01J32/00GK102600910SQ20121003611
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月17日 优先权日2012年2月17日
发明者冯家迪, 史亮, 沈琴娟 申请人:江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司