[发明专利]脱硝催化剂制备用浆液、该浆液的制备方法、使用该浆液的脱硝催化剂的制备方法及通过该方法制备的脱硝催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制备用于对废气进行脱硝处理的催化剂时使用的脱硝催化剂制备用浆液、该浆液的制备方法、使用该浆液的脱硝催化剂的制备方法及通过该方法制备的脱硝催化剂，其中，所述废气是从发电用燃气轮机、烧煤锅炉、各种化学设备、焚烧炉等排出的。

背景技术

利用含钒等催化剂成分的浆液制备脱硝催化剂的方法，例如已经在专利文献1～3中公开。

现有的脱硝催化剂例如通过以下概括的工序制备。

(1)将二氧化钛微粒悬浊于硅溶胶中制成浆液，在该浆液中浸渍陶瓷纤维蜂窝状结构体，由此使二氧化钛载带于该蜂窝状结构体上，然后，从浆液中取出蜂窝状结构体后进行干燥·焙烧。

(2)将上述(1)中处理后的蜂窝状结构体浸渍在偏钒酸铵(以下称作AMV)的水溶液中，从该水溶液中取出蜂窝状结构体后，进行干燥·焙烧。

(3)将上述(2)中处理后的蜂窝状结构体浸渍在偏钨酸铵(以下称作AMT)的水溶液中，从该水溶液中取出蜂窝状结构体后，进行干燥·焙烧。

上述现有的制备方法中，二氧化钛可以载带于形成蜂窝状结构体的陶瓷纤维片材的内部。但是，由于钒经过AMV吸附在二氧化钛上的过程而载带于二氧化钛上，所以容易载带于存在于陶瓷纤维片材表面附近的二氧化钛上，而难以载带于陶瓷纤维片材的内部。因此，存在钒只被载带在存在于陶瓷纤维片材表面附近的二氧化钛上的趋势。

只有二氧化钛并不能发挥催化性能，只有钒载带于二氧化钛上之后能发挥催化性能。因此，根据现有方法制备的催化剂中，只有陶瓷纤维片材的表面区域作为催化剂发挥作用。一般而言，脱硝反应中由于层流膜的气体移动为反应限速工序，所以即使为根据现有方法制备的、只有表面区域作为催化剂发挥作用的催化剂，也不影响通常的脱硝性能。

但是，为来自烧煤锅炉的废气等时，废气中混合有作为催化剂中毒成分的物质，所述中毒成分随时间变化逐渐附着于催化剂上时，催化剂的脱硝性能逐渐降低。此时，在只有陶瓷纤维片材的表面区域作为催化剂发挥作用的情况下，中毒成分在短时间内附着于催化剂表面上，催化性能显著降低，催化剂的寿命变短。

另外，现有制备方法中，由于每个被载带的成分都需要经过浸渍·干燥·焙烧3个工序的制备工序，所以制备工序较多，特别是由于焙烧工序多为制备的限速工序，所以生产率差，这成为成本高的主要原因。

专利文献1：日本特开2003-326167号公报

专利文献2：日本特开2008-024565号公报

专利文献3：日本特开2007-330856号公报

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，本发明的目的在于提供脱硝催化剂制备用浆液、该浆液的制备方法、使用该浆液的脱硝催化剂的制备方法及通过该方法制备的脱硝催化剂，其中，所述脱硝催化剂制备用浆液可以使催化剂有效成分存在于直至陶瓷纤维片材的内部区域由此实现催化剂的长寿命化，另外，可以缩短制备工序由此降低制备成本。

为了解决上述课题，本发明人等进行了深入研究，结果发现使用包括以下工序(1)～(4)的方法可以将吸附载带有AMV的二氧化钛置于陶瓷纤维片材的内部，可以得到陶瓷片材的内部也能作为催化剂发挥作用的脱硝催化剂。

(1)将二氧化钛微粒悬浊于硅溶胶中制成浆液，在该浆液中添加AMV，由此使AMV在浆液中吸附载带于二氧化钛上；

(2)在(1)中所得的浆液中添加AMT；

(3)在(2)中所得的浆液中添加聚丙烯酸铵等有机酸铵盐；

(4)将蜂窝状结构体浸渍在(3)中所得的浆液中，将其从浆液中取出后进行干燥·焙烧，由此可以在一个工序中同时制备在蜂窝状结构体中载带有二氧化钛、氧化钒及氧化钨的催化剂。

即，本发明涉及一种脱硝催化剂制备用浆液，所述浆液含有硅溶胶、二氧化钛粒子、载带于该二氧化钛粒子上的偏钒酸粒子、偏钨酸粒子和有机酸铵盐。

上述浆液中，优选添加氨水溶液使pH为4～7。

有机酸铵盐的浓度优选为相对于浆液的总容积1L为25～125mL。

有机酸铵盐优选为聚丙烯酸铵。

另外，本发明涉及一种脱硝催化剂制备用浆液的制备方法，其特征在于，在硅溶胶中混合二氧化钛粒子粉末制成悬浊液，在其中加入AMV使该偏钒酸载带于该二氧化钛粒子表面上，之后，添加AMT，然后，添加有机酸铵盐。

上述制备方法中，在添加AMT后、添加有机酸铵盐前，优选添加氨水溶液使pH为4～7。

有机酸铵盐的浓度优选为相对于最终浆液的总容积1L为25～125mL。

有机酸铵盐优选为聚丙烯酸铵。