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1、(10)申请公布号 CN 102380384 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102380384 A *CN102380384A* (21)申请号 201110206672.4 (22)申请日 2011.07.22 B01J 23/745(2006.01) B01J 35/04(2006.01) B01D 53/86(2006.01) B01D 53/56(2006.01) (71)申请人 丁珂 地址 276000 山东省临沂市环境保护局高新 区分局 (72)发明人 丁珂 (54) 发明名称 一种新型环保无毒催化剂的制备方法 (57) 摘要 本发明涉及一种新型环保无毒催化剂。
2、的制备 方法， 其中载体 TiO2含量为 80 95； 活性成分 硫酸亚铁含量为 40 47.5， 不含五氧化二钒， 挤出成型为蜂窝状催化剂。该催化剂脱硝效率达 95左右， 可长期使用， 对环境无污染， 大大降低 了脱硝成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 CN 102380399 A1/1 页 2 1. 一种新型环保无毒催化剂的制备方法， 包括如下步骤 ： (1) 二氧化钛载体浆料的制备 将 80 95 份 TiO2粉末加入 65 75的温水中， 保持温度恒定， 充分搅拌 1.5 2.5 小时 ； (2。
3、) 活性组分的加入 将 30 48 份， 优选为 40 47.5 份 FeSO4溶解于草酸、 乳酸或柠檬酸溶液中， 然后在 搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入二氧化钛载体浆料中， 接着将 10 25 份有机粘结剂和 5 8 份成型助剂加入， 搅拌均匀得到糊状混合体 ； (3) 混练与陈腐 上述糊状混合体在真空练泥机中混练 0.5 1 小时， 然后在保持湿度不变的条件下进 行陈腐 6 8 小时， 再继续混练、 陈腐， 重复进行 2 5 次， 得到练制好的泥料 ； (4) 挤出成型 将泥料经安装有蜂窝钢模具的挤出机挤出为蜂窝体形状 ； (5) 干燥和焙烧 将挤出成型的蜂窝体在干燥箱中干燥 20 24 。
4、小时， 然后煅烧 24 48 小时， 得到蜂窝 状催化剂成品。 2. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所述催化剂中不含五氧化二钒。 3. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于 ： 所用成型助剂为下列一种或几种的 组合 ： 淀粉、 甲基纤维素、 聚环氧乙烷、 聚乙烯醇、 硅溶胶、 玻璃纤维和单乙醇胺 ； 其中有机 粘合剂为酚醛树脂或呋喃树脂。 。 4. 根据权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于 ： 其中干燥温度为 70 110； 焙烧温 度 300 600。 权 利 要 求 书 CN 102380384 A CN 102380399 A1/3 页 3 一种新型。
5、环保无毒催化剂的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种新型环保无毒催化剂， 尤其是一种用于烟气脱硝的环保催化剂的 制备方法。 背景技术 0002 NOx 是形成温室效应和形成酸雨、 光化学烟雾的主要成分， 而我国大部燃煤电厂依 然采用低 NOx 燃烧技术， 所以燃煤锅炉 NOx 排放具有排放总量大、 单位发电量的 NOx 排放水 平高的特点， 因此已严重破坏了生态环境， 制约了我国环境保护工作发展， 影响、 危害了人 类健康。我国于 1991 年制定了第一部 火电厂污染物排放标准 ) ， 在国家颁布的最新排放 标准中， 对电站NOx排放有了严格的规定， 2004年以后的燃煤电厂的NOx最。
6、高允许排放浓度 为 450mg/m3。该排放限值已经接近于目前燃烧过程控制技术所能达到的最高水平， 若要进 一步降低 NOx 的排放浓度， 必须对烟气进行后处理， 可见烟气脱硝将成为我国继脱硫后下 一个快速增长的市场。 0003 选择性催化还原脱硝技术 (SCR) 是广泛采用的脱硝技术之一， 也是我国各大电力 公司投入最多应用最广的脱硝催化技术。目前广泛使用的 SCR 催化剂主要是 V/W/Ti 类催 化剂， 但是这类催化剂不仅价格昂贵， 进一步增加了脱硝成本 ； 而且催化剂本身具有很强的 毒性， 这种催化剂达到使用寿命后， 催化活性锐减， 其表面附着的剧毒的五氧化二钒， 对环 境产生极大的危。
7、害， 简单处理(比如简单的掩埋处理)会造成催化剂的二次污染， 而无害化 处理五氧化二钒同样花费昂贵， 也导致了脱硝成本的极大增加。 0004 因此， 采用高效低成本、 无毒环保的高活性的催化剂， 将对我国电力行业的发展起 到决定性的作用， 成为工业界和学术界关注的焦点。清华大学的专利 200810056629.2 研究 出一种用于烟气脱硝的催化剂， 该催化剂的活性成分为硫酸亚铁， 载体采用凹凸棒土、 高岭 土、 沸石等， 解决了二次污染问题， 但是制备工艺复杂， 制得的催化剂的催化效率不高， 脱硝 效率难以达到 90， 而且催化过程中易于被 SO2 毒化， 长期使用效果不佳。 发明内容 000。
8、5 本发明目的在于克服现有技术的不足， 提供一种新型环保无毒催化剂的制备方 法， 该催化剂不含剧毒的五氧化二钒， 催化效率高， 使用寿命长。 0006 为达到上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0007 一种新型环保无毒催化剂的制备方法， 包括如下步骤 ： 0008 (1) 二氧化钛载体浆料的制备 0009 将 80 95 份 TiO2粉末 ( 比表面积约 90m2/g) 加入 65 75的温水中， 保持温 度恒定， 充分搅拌 1.5 2.5 小时 ； 0010 (2) 活性组分的加入 0011 将 30 48 份， 优选为 40 47.5 份 FeSO4溶解于草酸、 乳酸或柠檬酸溶液中，。
9、 然 后在搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入二氧化钛载体浆料中， 接着将 10 25 份有机粘结 说 明 书 CN 102380384 A CN 102380399 A2/3 页 4 剂和 5 8 份成型助剂加入， 搅拌均匀得到糊状混合体 ； 其中不含五氧化二钒。 0012 (3) 混练与陈腐 0013 上述糊状混合体在真空练泥机中混练 0.5 1 小时， 然后在保持湿度不变的条件 下进行陈腐 6 8 小时， 再继续混练、 陈腐， 重复进行 2 5 次， 得到练制好的泥料 ； 0014 (4) 挤出成型 0015 将泥料经安装有湿蜂窝钢模具的挤出机挤出为蜂窝体形状 ； 0016 (5) 干燥和焙烧。
10、 0017 将挤出成型的蜂窝体在干燥箱中干燥 20 24 小时， 然后煅烧 24 48 小时， 得到 蜂窝状催化剂成品。 0018 其中干燥温度为 70 110 ； 焙烧温度 300 600。其中干燥和焙烧过程可以 是梯度变换的， 70 90下干燥 10 12 小时， 90 110下干燥 10 12 小时 ； 300 450焙烧 12 24 小时， 450 600焙烧 12 24 小时。 0019 上述催化剂的制备过程中还加入下列各种助剂的一种或几种的组合 ： 淀粉、 甲基 纤维素、 聚环氧乙烷、 聚乙烯醇、 硅溶胶、 玻璃纤维和单乙醇胺。 0020 上述有机粘合剂为酚醛树脂或呋喃树脂。 00。
11、21 本发明的有益效果在于 ： 0022 该催化剂以硫酸亚铁作为催化剂， 二氧化钛粉末作为载体， 同时加入各种有助于 催化剂成型、 分散及成孔的助剂， 以挤出形式， 在较短的干燥时间和煅烧时间下， 得到了强 度大、 成型性能优良的蜂窝状脱硝催化剂， 以无毒且廉价的 FeSO4取代了传统商用脱硝催化 剂以剧毒的 V2O5和低毒 WO3为催化剂和助催化剂配方成分， 从而实现了脱硝催化剂的无毒 优化过程。在小型燃煤锅炉中试脱硝测试， 空速为 5000/hr， NOX浓度约为 100ppmv， 烟气温 度为 420时， 脱硝效率约达 95以上， 长期运行后， 脱硝效果仍然在 80以上。 具体实施方式 。
12、0023 下面将描述本发明的实施例， 更进一步了解本发明。 0024 实施例 1 ： 0025 将质量份为 80 份的 TiO2粉末加入 65的温水中， 保持温度恒定， 充分搅拌 2.5 小 时 ； 然后将 40 份 FeSO4溶解于草酸溶液中， 然后在搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入二氧 化钛载体浆料中， 接着将10份酚醛树脂和8份甲基纤维素加入， 搅拌均匀得到糊状混合体 ； 接着在真空练泥机中混练1小时， 然后在保持湿度不变的条件下进行陈腐6小时， 再继续混 练、 陈腐， 重复进行 5 次， 得到练制好的泥料 ； 将泥料经安装有湿蜂窝钢模具的挤出机挤出 为蜂窝体形状 ； 将挤出成型的蜂窝体在。
13、干燥箱中干燥 24 小时， 然后煅烧 24 小时， 得到蜂窝 状催化剂成品。 0026 脱硝测试 ： 空速为 5000/hr， NOX浓度约为 100ppmv， 烟气温度为 420时， 脱硝效率 达 96， 长期运行后， 脱硝效果仍然可达 87。 0027 实施例 2 ： 0028 将质量份为 95 份的 TiO2粉末加入 65的温水中， 保持温度恒定， 充分搅拌 2.5 小 时 ； 然后将 40 份 FeSO4溶解于草酸溶液中， 然后在搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入二氧 化钛载体浆料中， 接着将10份呋喃树脂和8份甲基纤维素加入， 搅拌均匀得到糊状混合体 ； 说 明 书 CN 1023803。
14、84 A CN 102380399 A3/3 页 5 接着在真空练泥机中混练1小时， 然后在保持湿度不变的条件下进行陈腐6小时， 再继续混 练、 陈腐， 重复进行 5 次， 得到练制好的泥料 ； 将泥料经安装有湿蜂窝钢模具的挤出机挤出 为蜂窝体形状 ； 将挤出成型的蜂窝体在干燥箱中干燥 24 小时， 然后煅烧 24 小时， 得到蜂窝 状催化剂成品。 0029 脱硝测试 ： 空速为 5000/hr， NOX浓度约为 100ppmv， 烟气温度为 420时， 脱硝效率 达 94， 长期运行后， 脱硝效果仍然约 80。 0030 实施例 3 ： 0031 将质量份为 80 份的 TiO2粉末加入 6。
15、5的温水中， 保持温度恒定， 充分搅拌 2.5 小 时 ； 然后将 45 份 FeSO4溶解于草酸溶液中， 然后在搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入二氧 化钛载体浆料中， 接着将25份酚醛树脂和8份甲基纤维素加入， 搅拌均匀得到糊状混合体 ； 接着在真空练泥机中混练1小时， 然后在保持湿度不变的条件下进行陈腐6小时， 再继续混 练、 陈腐， 重复进行 5 次， 得到练制好的泥料 ； 将泥料经安装有湿蜂窝钢模具的挤出机挤出 为蜂窝体形状 ； 将挤出成型的蜂窝体在干燥箱中干燥 24 小时， 然后煅烧 24 小时， 得到蜂窝 状催化剂成品。 0032 脱硝测试 ： 空速为 5000/hr， NOX浓度约。
16、为 100ppmv， 烟气温度为 420时， 脱硝效率 达 95， 长期运行后， 脱硝效果仍然在 80以上。 0033 实施例 4 ： 0034 将质量份为 90 份的 TiO2粉末加入 65的温水中， 保持温度恒定， 充分搅拌 2.5 小 时 ； 然后将 47.5 份 FeSO4溶解于柠檬酸溶液中， 然后在搅拌过程中将形成的溶液缓慢加入 二氧化钛载体浆料中， 接着将 20 份酚醛树脂和 5 份甲基纤维素和聚乙烯醇加入， 搅拌均匀 得到糊状混合体 ； 接着在真空练泥机中混练 1 小时， 然后在保持湿度不变的条件下进行陈 腐 6 小时， 再继续混练、 陈腐， 重复进行 5 次， 得到练制好的泥料 ； 将泥料经安装有湿蜂窝钢 模具的挤出机挤出为蜂窝体形状 ； 将挤出成型的蜂窝体在干燥箱中干燥 24 小时， 然后煅烧 24 小时， 得到蜂窝状催化剂成品。 0035 脱硝测试 ： 空速为 5000/hr， NOX浓度约为 100ppmv， 烟气温度为 420时， 脱硝效率 达 96， 长期运行后， 脱硝效果仍然可达 85。 说 明 书 CN 102380384 A 。