[发明专利]一种蜂窝状耐磨陶瓷块的制备方法

说明书

本发明公开了一种蜂窝状耐磨陶瓷块的制备方法，包括向所述蜂窝状耐磨陶瓷块的原料中加入粘结剂和成型助剂后，经捏合、练泥、成型、干燥和烧结的步骤；所述原料包括堇青石粉40‑55wt％、莫来石粉10‑25wt％、高岭土16‑22wt％、滑石4‑8wt％、钾长石3‑6wt％、石英1‑3wt％和碳酸钙1‑2wt％；所述成型助剂包括黄原胶、海藻酸钠和聚丙烯酸钠的溶液。本发明提供的方法环保、成本低，同时制备得到的蜂窝状耐磨陶瓷块，使用寿命长，可使烟气脱硝催化剂的磨损量减少80％以上。

技术领域

本发明涉及一种耐磨陶瓷块的制备方法，属于陶瓷制备领域。

背景技术

目前，为了保护环境，减少氮氧化物排放，燃煤电厂都有建设烟气脱硝装置的需求，而冶金、建材等非电行业的烟气脱硝也正在积极推进中。

现有的脱硝工艺中，选择性催化还原法脱硝系统(SCR，Selective CatalyticReduction)，以其成熟的技术工艺和稳定的脱硝效率得到广泛应用。SCR脱硝技术是利用SCR脱硝催化剂，在一定温度条件下，以NH₃为还原剂，选择性的催化烟气中的NO_x转化为氮气和水，从而降低NO_x的排放量，减少烟气对环境的污染。其中SCR反应器中发生反应如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

6NO+4NH₃→5N₂+6H₂O。

SCR反应器一般采用高尘布置方式，燃煤电厂锅炉的SCR反应器一般布置在燃煤锅炉省煤器后、空气预热器前，将烟气设计成垂直向下流动，从而可使得携带灰粒的烟气顺利通过脱硝催化剂并减少灰粒沉积以及灰粒对脱硝催化剂的腐蚀。烟气进入SCR反应器的烟气温度应达到300～420℃，在该温度范围内，脱硝催化剂可达到足够的活性，从而提高NO_x的处理效率，使燃煤电厂氮氧化物减排90％以上。

但是在SCR脱硝装置的长期运行过程中，由于脱硝催化剂的强度较低且通道较小，烟气中的灰粒会磨损以及堵塞脱硝催化剂，特别是当设备设计不当、管理人员运维经验不足时，脱硝催化剂的磨损会进一步加剧，从而造成脱硝催化剂未达到其化学寿命前就会被磨损失效，进而导致氮氧化物排放超标。此时，必须对催化剂进行更换，从而造成巨大的经济损失和浪费，也给电厂系统的稳定运行带来不良影响。

一般而言，催化剂的磨损主要是由于紊流状态的含尘的烟气流对脱硝催化剂表面的冲刷引起的。当排烟孔道出现磨损后，烟气流过时，流动阻力和压降都会减小，因此，会有更多的烟气流过，从而进一步加剧这种磨损效果。尤其是SCR反应器的顶部，磨损更为严重。

针对以上问题，目前解决的方案主要是对高温烟气中的脱硝催化剂本体进行增高和增厚处理，提高其磨损的余量，以延长催化剂的机械寿命。但此举会大大增加催化剂用量，还会增加烟气阻力，增加脱硝系统运行成本。也有对催化剂上端表面进行局部防磨强化处理的技术方案，但效果十分有限，不能根本解决问题。

催化剂磨损是目前困扰行业的一个难题，亟需有效措施来解决脱硝催化剂磨损问题。

发明内容

本发明的目在于提出一种具有较小热膨胀系数的蜂窝状耐磨陶瓷，其可起到拦截飞灰和使气流从紊流转变为层流的作用，从而减少催化剂的磨损，延长催化剂的使用寿命。

本发明采用如下技术手段解决上述技术问题：