[发明专利]一种钒钨钛体系工业脱硝催化剂及其制备方法和装置

说明书

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体涉及一种钒钨钛体系工业脱硝催化剂及其制备方法和装置；以纤维材质的瓦楞板为载体，在上面涂覆以铁锰钛为有效组份具有吸附功能的第一涂层，再将具有选择性催化还原氮氧化物功能的第二涂层涂覆于第一涂层上。本发明的钒钨钛体系工业脱硝催化剂，相同体积比重轻、成本低，具有吸附NO_x功能，拓宽了钒钨钛体系催化剂的低温适用温度范围。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，尤其涉及一种钒钨钛体系工业脱硝催化剂及其制备方法和装置。

背景技术

NO_x对环境的损害作用极大，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O₃的一个重要因子。而其中以化石燃料的燃烧的形式形成为主要来源。如工业锅炉、化工、玻璃、水泥、钢铁烧结、焦化等行业，NO_x排放量巨大，对排放总量有很高的贡献值，对此，国家相继颁布了排放标准；对于NO_x排放控制，选择性催化还原(SCR)是广泛采用的有效技术，其具有去除效率高、成本低、反应彻底等优点，SCR技术的核心是催化剂，直接决定去除效率和排放浓度。

现有SCR技术的催化剂为中高温型，高效温度窗口为320-420℃，在此温度范围具有较为优异的NO_x去除效率，但在温度较低条件下的，其转化效率不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钒钨钛体系工业脱硝催化剂及其制备方法和装置，旨在解决现有技术中SCR技术的催化剂为中高温型，高效温度窗口为320-420℃，在此温度范围具有较为优异的NO_x去除效率，但在温度较低条件下的，其转化效率不足的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种钒钨钛体系工业脱硝催化剂，所述钒钨钛体系工业脱硝催化剂包括第一涂层、第二涂层和瓦楞板，所述第一涂层涂覆于所述瓦楞板的表面，所述第二涂层涂覆于所述第一涂层的表面；

所述第一涂层的有效组分为铁锰复合氧化物与氧化钛；

所述第二涂层的有效组分为钒、钛、钨、钼及硅的氧化物；

所述瓦楞板为纤维材质。

本发明还提供一种采用上述所述的钒钨钛体系工业脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将铁锰复合氧化物、二氧化钛材料加入水溶液形成悬浮液，加入固化物总量的1～5％的溶胶，用砂磨机球磨并控制颗粒度D₉₀小于5μm，最后加入离子水，获得第一涂层悬浮液；

将TiO₂、WO₃和SiO₂混合并加入至离子水中，搅拌均匀获得悬浮液，加入固化物总量的1～5％的溶胶，用砂磨机球磨并控制颗粒度D₉₀小于5μm，再向悬浮液中加入造孔材料，最后添加离子水，获得第二涂层悬浮液；

取所述瓦楞板为载体，浸泡于所述第一涂层悬浮液中，停留10～50s，随后用涂覆负压专机将载体表面多余的浆液抽走，完成涂覆后将催化剂烘干，然后焙烧，重复若干次至涂覆到载体上的内涂层量达到10～50g/L，获得第一载体；

将所述第一载体浸泡于所述第二涂层悬浮浆液中，停留10～50s，随后用涂覆负压专机将载体表面多余的浆液抽走，完成涂覆后将催化剂烘干，然后焙烧，重复若干次至涂覆到载体上的内涂层量达到80～150g/L，完成催化剂的制备。

其中，在将铁锰复合氧化物、二氧化钛材料加入水溶液形成悬浮液，加入固化物总量的1～5％的溶胶，用砂磨机球磨并控制颗粒度D₉₀小于5μm，最后加入离子水，获得第一涂层悬浮液的步骤中：

铁锰复合氧化物、二氧化钛材料按质量占比依次为：30～50％、50～70％。