一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂以活性炭为载体，主要的活性成分为五氧化二钒，同时加入了有机粘结剂和成型助剂，以帮助催化剂成型，与现有技术相比，本发明所提供的制备方法成本低，由于活性炭的比表面积大，可使活性成分更好的分散在载体表面，增加了气体与催化剂的接触面积，使脱硝效率提高，本发明的脱硝催化剂在350～400℃的温度范围内，脱硝效率达到95%以上。
【专利说明】一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种脱硝催化剂，尤其涉及的是一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]煤炭是我国主要能源之一，每年大量的煤炭燃烧排放的氮氧化物给环境带来了极大的破坏，目前，烟气脱硝是控制燃煤过程中氮氧化物排放的有效方法之一，其中选择性催化还原(SCR)技术因其脱硝效率高、选择性好、运行稳定可靠，在燃煤电厂的烟气脱硝过程中得到广泛应用。
[0003]催化剂是SCR技术的核心，催化材料的研究一直是SCR技术的研究热点。目前国内现行使用的SCR催化剂绝大多数为进口的以二氧化钛为载体的整体催化剂，制备工艺是将二氧化钛微粒悬浊于硅溶胶中制成浆液，然后浸溃于陶瓷纤维蜂窝状结构上，进行干燥、焙烤，再依次浸溃于偏钒酸铵和和偏钨酸铵的水溶液中，干燥焙烤后获得催化剂。该技术的制备成本高，同时，有效成分偏钒酸铵和偏钨酸铵难以载于陶瓷纤维蜂窝状结构的内部，导致催化剂活性成分的利用率降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法，目的在于降低成本，提高催化剂活性成分的利用率。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种钒钨脱硝催化剂，所述催化剂以活性炭为载体，以五氧化二钒为活性组分，力口入有机粘结剂和成型助剂粘结成型，所述五氧化二钒相比于活性炭的重量百分比为0.7?
4% ο
[0007]一种制备上述钒钨脱硝催化剂的方法，包括以下步骤:
[0008](I)按重量计，取100份活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；
[0009](2)将I?10份钨酸铵和I?5份偏钒酸铵分别加入质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至完全溶解，获得混合液；
[0010](3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时,加入有机粘结剂和成型助剂,搅拌，获得原料液；
[0011](4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，煅烧，即得到所述钒钨脱硝催化剂粉末，力口水润湿所述粉末，然后用蜂窝状模具将粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
[0012]优选地，所述步骤(3)的有机粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。
[0013]优选地，所述步骤(3)的成型助剂为甘油或乙醇胺。
[0014]优选地，所述步骤(4)的煅烧温度为400°C，煅烧时间为2小时。
[0015]本发明相比现有技术具有以下优点:本发明提供了一种钒钨脱硝催化剂及其制备方法，该方法利用活性炭作为载体，加入有机粘结剂和成型助剂并结合模具成型，与传统的SCR催化剂以二氧化钛为载体相比，大大降低了制备成本，同时，活性炭作为载体极大的增大了催化剂的比表面积和微孔结构，使催化剂的反应活性增加，提高了脱硝效率。
【具体实施方式】
[0016]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0017]实施例1
[0018]本实施例提供的一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0019]( I)取IOOg活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；
[0020](2)将IOg钨酸铵和2g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；
[0021](3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时，加入酚醛树脂和甘油，搅拌均匀，获得原料液；
[0022](4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，然后再置于400°C下煅烧2小时，得到所述钒钨脱硝催化剂粉末，最后加水润湿粉末，用模具将所述粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
[0023]脱硝效率的测定:
[0024]在380°C的温度下，将含有600ppm —氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的钒钨脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为SOOOh—1，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为95%。
[0025]实施例2
[0026]本实施例提供的另一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0027](I)取50g活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；
[0028](2)将5g钨酸铵和1.25g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；
[0029](3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时，加入聚乙烯醇和甘油，搅拌均匀，获得原料液；
[0030](4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，然后再置于400°C下煅烧2小时，得到催化剂粉末，最后加水润湿粉末，用模具将所述粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
[0031]脱硝效率的测定:
[0032]在350°C的温度下，将含有600ppm —氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的钒钨脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为SOOOh—1，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为97%。
[0033]实施例3[0034]本实施例提供的另一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0035](I)取IOOg活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；
[0036](2)将IOg钨酸铵和3.3g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；
[0037](3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时，加入聚丙烯酰胺和乙醇胺，搅拌均匀，获得原料液；
[0038](4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，然后再置于400°C下煅烧2小时，得到催化剂粉末，最后加水润湿粉末，用模具将所述粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
[0039]脱硝效率的测定:
[0040]在400°C的温度下，将含有600ppm —氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的钒钨脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为SOOOh—1，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为98%。
[0041]实施例4
[0042]本实施例提供的另一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤:
[0043]( I)取50g活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液；
[0044](2)将IOg钨酸铵和5g偏钒酸铵加入到质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至钨酸铵和偏钒酸铵完全溶解，获得混合液；
[0045](3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时，加入聚乙烯醇和乙醇胺，搅拌均匀，获得原料液；
[0046](4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，然后再置于400°C下煅烧2小时，得到催化剂粉末，最后加水润湿粉末，用模具将所述粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
[0047]脱硝效率的测定:
[0048]在350°C的温度下，将含有600ppm —氧化氮的模拟烟气通入上述制备获得的钒钨脱硝催化剂中，其中烟气通入的速度为SOOOh—1，收集尾气，测得该脱硝催化剂的脱硝效率为95%。
【权利要求】
1.一种钒钨脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂以活性炭为载体，以五氧化二钒为活性成分，加入有机粘结剂和成型助剂粘结成型，所述五氧化二钒相比于活性炭的重量百分比为0.7?4%O
2.一种制备如权利要求1所述钒钨脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量计，取100份活性炭，置于氨水中回流4h后取出，去离子水冲洗至冲洗液呈中性后，加水搅拌，获得活性炭浆液； (2)将I?10份钨酸铵和I?5份偏钒酸铵分别加入质量分数为2%的草酸溶液中，搅拌混匀至完全溶解，获得混合液； (3)将混合液加入活性炭浆液中，超声I小时，加入有机粘结剂和成型助剂，搅拌，获得原料液； (4)将原料液置于100°C下干燥至恒重，煅烧，即得到所述钒钨脱硝催化剂粉末，加水润湿所述粉末，然后用蜂窝状模具将粉末压制成蜂窝状湿体，即为所述钒钨脱硝催化剂。
3.如权利要求2所述的一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的有机粘结剂为酚醛树脂、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。
4.如权利要求2所述的一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的成型助剂为甘油或乙醇胺。
5.如权利要求2所述的一种钒钨脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)的煅烧温度为400°C，煅烧时间为2小时。
【文档编号】B01D53/56GK103638921SQ201310674124
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】张庆丽, 徐辉 申请人:安徽省元琛环保科技有限公司