烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉及其制备方法与流程

文档序号:16579409发布日期:2019-01-14 17:50阅读:470来源:国知局

本发明涉及催化剂专用纳米钛白粉技术领域,尤其涉及一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉及其制备方法。



背景技术:

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。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。

烟气脱硝催化反应是一个表面反应,反应的速度取决于反应物与催化剂接触的表面接触程度,对于催化剂钛白粉而言,比表面积越大,tio2的含量越高,杂质含量越低,催化效果越好,这是衡量钛白粉质量的最重要指标。

现有技术方法制作的纳米钛白粉有以下缺陷:包含改性剂、缓冲剂、分散剂、抑制剂、促进剂、掩蔽剂、添加剂中的一种或多种,这些非催化作用物质占据了钛白粉总物质含量的一定比例,使得tio2的含量不够高,催化效果不够好;制备的钛白粉比表面积不够大,有待改善。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉及其制备方法。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉,按质量百分数含0.8%-5%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:95%-99%:2%-3%:1%-2%。

优选的,按质量百分数含1.5%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:95%:2%:1.5%。

优选的,按质量百分数含0.8%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:96%:2%:1.2%。

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉的制备方法,包括如下步骤:

s1:将硫酸法制得的偏钛酸配置成tio2含量小于30%的偏钛酸浆液;

s2:将偏钛酸浆液搅拌均匀后,加入硫酸根前驱物,混合搅拌均匀;

s3:将步骤s2中得到的偏钛酸浆液使用加密滤布在真空过滤机中过滤,然后取出干燥,干燥温度为90℃-95℃,随后送至回转窑中,按20℃-60℃/小时的梯度升温,升温至550℃-650℃,正常烧成时氧气的浓度约为4%-7%,每间隔3小时,调节氧气与燃气的比例,使氧气浓度小于2%,并维持15分钟;

s4:将上述钛白粉冷却到-20℃至室温,用粉碎机进行粉碎处理,用200-500目筛网或气流分级或旋风分级进行筛分,得到产品纳米钛白粉;

s5:将金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉与步骤s4制得的产品纳米钛白粉混合均匀后,制得脱硝催化剂专用纳米钛白粉。

优选的,所述步骤s2中硫酸根前驱物为硫酸、硫酸铵或硫酸氧钛,硫酸根前驱物的加入量需根据浆液的含水率而定,使最终产品含so42-的质量百分含量为0.8%-5%。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明提供的一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉及其制备方法,通过步骤s3中干燥包括冻干,真空干燥,气流干燥、喷雾干燥中的一种或多种方法;用工业常用干燥方法,去除水分,便于制粉;

步骤s2中添加硫酸或者硫酸铵或硫酸氧钛,特别是添加硫酸铵可大幅增强tio2表面酸性,提高最终催化剂的脱硝活性;

本发明制备方法工艺和材料简单,制备所得纳米钛白粉比表面积大,tio2含量高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉,按质量百分数含1.5%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:95%:2%:1.5%。

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉的制备方法,包括如下步骤:

s1:将硫酸法制得的偏钛酸配置成tio2含量小于30%的偏钛酸浆液;

s2:将偏钛酸浆液搅拌均匀后,加入硫酸根前驱物,混合搅拌均匀;

s3:将步骤s2中得到的偏钛酸浆液使用加密滤布在真空过滤机中过滤,然后取出干燥,干燥温度为90℃,随后送至回转窑中,按40℃/小时的梯度升温,升温至650℃,正常烧成时氧气的浓度约为4%,每间隔3小时,调节氧气与燃气的比例,使氧气浓度小于2%,并维持15分钟;

s4:将上述钛白粉冷却到-10℃,用粉碎机进行粉碎处理,用200目筛网或气流分级或旋风分级进行筛分,得到产品纳米钛白粉;

s5:将金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉与步骤s4制得的产品纳米钛白粉混合均匀后,制得脱硝催化剂专用纳米钛白粉。

具体的,所述步骤s2中硫酸根前驱物为硫酸、硫酸铵或硫酸氧钛,硫酸根前驱物的加入量需根据浆液的含水率而定,使最终产品含so42-的质量百分含量为0.8%。

实施例2

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉,按质量百分数含0.8%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:96%:2%:1.2%。

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉的制备方法,包括如下步骤:

s1:将硫酸法制得的偏钛酸配置成tio2含量小于30%的偏钛酸浆液;

s2:将偏钛酸浆液搅拌均匀后,加入硫酸根前驱物,混合搅拌均匀;

s3:将步骤s2中得到的偏钛酸浆液使用加密滤布在真空过滤机中过滤,然后取出干燥,干燥温度为95℃,随后送至回转窑中,按40℃/小时的梯度升温,升温至550℃,正常烧成时氧气的浓度约为4%%,每间隔3小时,调节氧气与燃气的比例,使氧气浓度小于2%,并维持15分钟;

s4:将上述钛白粉冷却到室温,用粉碎机进行粉碎处理,用200-500目筛网或气流分级或旋风分级进行筛分,得到产品纳米钛白粉;

s5:将金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉与步骤s4制得的产品纳米钛白粉混合均匀后,制得脱硝催化剂专用纳米钛白粉。

具体的,所述步骤s2中硫酸根前驱物为硫酸、硫酸铵或硫酸氧钛,硫酸根前驱物的加入量需根据浆液的含水率而定,使最终产品含so42-的质量百分含量为5%。

实施例3

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉,按质量百分数含0.8%的so42-,其余为tio2和金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉,所述tio2、金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉占总质量的百分比分别为:96%:2%:1.2%。

一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉的制备方法,包括如下步骤:

s1:将硫酸法制得的偏钛酸配置成tio2含量小于30%的偏钛酸浆液;

s2:将偏钛酸浆液搅拌均匀后,加入硫酸根前驱物,混合搅拌均匀;

s3:将步骤s2中得到的偏钛酸浆液使用加密滤布在真空过滤机中过滤,然后取出干燥,干燥温度为95℃,随后送至回转窑中,按50℃/小时的梯度升温,升温至650℃,正常烧成时氧气的浓度约为6%,每间隔3小时,调节氧气与燃气的比例,使氧气浓度小于2%,并维持15分钟;

s4:将上述钛白粉冷却到-10℃,用粉碎机进行粉碎处理,用500目筛网或气流分级或旋风分级进行筛分,得到产品纳米钛白粉;

s5:将金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉与步骤s4制得的产品纳米钛白粉混合均匀后,制得脱硝催化剂专用纳米钛白粉。

具体的,所述步骤s2中硫酸根前驱物为硫酸、硫酸铵或硫酸氧钛,硫酸根前驱物的加入量需根据浆液的含水率而定,使最终产品含so42-的质量百分含量为5%。

本发明提供的一种烟气脱硝催化剂专用纳米钛白粉及其制备方法,通过步骤s3中干燥包括冻干,真空干燥,气流干燥、喷雾干燥中的一种或多种方法;用工业常用干燥方法,去除水分,便于制粉;

步骤s2中添加硫酸或者硫酸铵或硫酸氧钛,特别是添加硫酸铵可大幅增强tio2表面酸性,提高最终催化剂的脱硝活性;

本发明制备方法工艺和材料简单,制备所得纳米钛白粉比表面积大,tio2含量高。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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