一种以硅溶胶为晶种,水解得到脱硝催化剂用钛硅粉的方法与流程

文档序号:12147551阅读:1122来源:国知局

本发明涉及钛硅粉制备领域,具体涉及一种以硅溶胶为晶种,水解得到脱硝催化剂用钛硅粉的方法。

技术背景

煤燃烧生成的氮氧化物主要是一氧化氮(占氮氧化物总量的95%)和二氧化氮(占氮氧化物总量的5%),它们对人的毒性很大,损害植物,形成光化学烟雾和酸雨。伴随着我国经济的持续高速发展,煤碳资源的消耗不断增加,大气中NOx的排放也迅速增长,已构成对生态环境和人民健康的巨大威胁。国家也出台对电厂、钢铁厂、玻璃厂等工业炉窑进行强制性的脱硝政策。

目前,国内的火电厂主要采用的是NH3-SCR脱硝技术,也是目前最高效的脱硝技术,该技术的核心是脱硝催化剂。脱硝催化剂的基材为TiO2和少量的硫,助剂为WO3,活性组分为V2O5,还有其他一些表面活性剂和成型助剂。大部分脱硝催化剂还加入少量SiO2,一般以白碳黑为前驱物加入,主要作用是增强成型后蜂窝催化剂的机械强度,同时还有抑制催化剂对SO2的氧化作用。但是,目前加硅的方式主要是脱硝催化剂厂在混炼阶段加入白碳黑。白碳黑的粒度相对较大,因而不可能在催化剂上形成均匀分布,对抑制SiO2氧化作用有限,且对机械强度的增强也有限。并且白碳黑的添加量也有限,否则会显著降低脱硝性能。



技术实现要素:

本发明的目的在于根据目前脱硝技术中的脱硝催化剂存在的不足,提供一种高性能的脱硝催化剂用钛硅粉,可以在较小硅添加量的前提下,实现显著降低脱硝催化剂的二氧化硅氧化铝,还可改善机械性能。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现:

一种以硅溶胶为晶种,水解得到脱硝催化剂用钛硅粉的方法,是采用硫酸法钛白生产过程中获得的钛液,用酸性硅溶胶为晶种,进行水解,水解后的偏钛酸经水洗除去杂质,然后用氨水或碳酸氢铵调节偏钛酸浆液的pH值为6.5~7.0后过滤,得到的滤饼进行干燥焙烧,得到二氧化硅在二氧化钛上均匀分布的钛硅粉。

作为一种较优选的技术方案,所述钛液的浓度为170~220g/L,铁钛比为 2.6~3.5,F值为1.65~1.85。

作为一种较优选的技术方案,所述干燥焙烧的温度为550~630℃,升温速率为100~150℃/h。

作为一种较优选的技术方案,以二氧化硅计,所述晶种的添加量为二氧化钛质量的1~10%。

与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:

(1)本发明采用硅溶胶作为钛液水解的晶种,在水解过程中,硫酸氧钛在硅溶胶晶体上均匀生长,从而可以获得二氧化硅在二氧化钛上均匀分布的钛硅粉;

(2)本发明钛硅粉可以在较小硅添加量的前提下,实现显著降低脱硝催化剂的二氧化硅氧化铝,还可改善机械性能。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明做进一步阐述。但实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

称取计算量的硫酸法生产涂料过程制得的钛液5L,浓度180g/L,和含SiO245g的酸性硅溶胶(浓度30%),将二者分别加热到75度将硅溶胶倒入钛液中,搅拌均匀后快速加热到轻微沸腾,并缓慢搅拌,保持3个小时后,过滤,清洗。往洗净的浆液加入氨水或碳铵,调节pH值至6.8,过滤后,以150度/小时的升温速率升至630度,获得钛硅粉。

实施例2

称取计算量的硫酸法生产涂料过程制得的钛液5L,浓度170g/L,和含SiO29g的酸性硅溶胶(浓度30%),将二者分别加热到75度将硅溶胶倒入钛液中,搅拌均匀后快速加热到轻微沸腾,并缓慢搅拌,保持3个小时后,过滤,清洗。往洗净的浆液加入氨水或碳铵,调节pH值至7.5,过滤后,以100度/小时的升温速率升至550度,获得钛硅粉。

实施例3

称取计算量的硫酸法生产涂料过程制得的钛液5L,浓度220g/L,和含SiO2 90g的酸性硅溶胶(浓度30%),将二者分别加热到75度将硅溶胶倒入钛液中,搅拌均匀后快速加热到轻微沸腾,并缓慢搅拌,保持3个小时后,过滤,清洗。往洗净的浆液加入氨水或碳铵,调节pH值至6.5,过滤后,以120度/小时的升温速率升至580度,获得钛硅粉。

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