[发明专利]一种水泥脱硝用耐磨式脱硝催化剂制备方法及制得的脱硝催化剂

说明书

本发明公开一种水泥脱硝用耐磨式脱硝催化剂制备方法，涉及环保材料技术领域，是基于水泥行业烟气含尘量高，催化剂堵塞、磨损严重的问题提出的。本发明使用磷酸改性氧化镁改性过的二氧化钛为载体，使用表面具有氧化铝涂层的废弃三元催化剂废料及碳化硅等强度助剂，通过引入镁成分，使得二氧化钛载体更易低温烧结，采用磷酸水热预处理，增强载体的整体酸性，抵消烧结助剂镁成分带来的酸性削减作用，引入表面具有氧化铝涂层的废弃三元催化剂废料和碳化硅进一步增强催化剂的机械强度剂耐磨性，引入磷酸铝，增强各催化剂中各组分的结合强度，得到具有高强度和耐磨性的催化剂，然后在此基础上改变蜂窝催化剂的表观架构，增强催化剂的防堵性。

技术领域

本发明涉及环保材料技术领域，具体涉及一种水泥脱硝用耐磨式脱硝催化剂制备方法及制得的脱硝催化剂。

背景技术

氮氧化物(NOx)是雾霾、酸雨等污染现象的成因之一，成为大气污染治理的重点对象。据统计，2019年全国水泥累计产量为23.3亿吨，水泥行业NOx排放约占全国NOx排放总量的10％～12％，是继火电和机动车之后的第三大污染源。随着部分省市相继出台了超低排放标准，各省市氮氧化物排放标准从50mg/m³到150mg/m³均有涵盖，超低排放成为必然的趋势。同时，SCR催化剂一般使用2.4万小时后报废。2016年颁布的《国家危险废物名录》中明确将“烟气脱硝过程中产生的废钒钛系催化剂(HW50-772-007-50)”和列为危险废物。废弃SCR催化剂再生可以显著的降低SCR催化剂的使用成本及实现废弃资源的高价值利用，催化剂再生的前提是催化剂需要具有符合再生要求的机械性能。所以提升催化剂抗压强度等机械性能对对水泥脱硝催化剂具有重要的意义。

专利CN103846094A公开了一种水泥窑炉烟气脱硝用催化剂及其制备方法。由于水泥窑尾烟气中粉尘含量极高，可达80-120mg/Nm³，同时飞灰粒径小，导致粉尘粘性大；粘附性强。极易吸附在催化剂表面，导致催化剂堵塞，使得催化剂无法发挥催化作用。同时，水泥窑尾烟气中粉尘含量极高，在高尘烟气冲刷下催化剂迎风端易磨损，使催化剂失去机械性能，直接失去使用性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于解决水泥行业烟气含尘量高，催化剂堵塞、磨损严重的问题。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种水泥脱硝用耐磨式脱硝催化剂制备方法，包括如下步骤：

(1)将氯化镁加入去离子水中，得到氯化镁溶液；将TiO₂加入氯化镁溶液中，在搅拌情况下逐渐滴加氨水至PH＝11，搅拌反应20-30min，抽滤，60-80℃烘干，200-300℃焙烧5-6h，得到MgO改性的TiO₂；

(2)取步骤(1)中的改性TiO₂，研磨筛分，取200-300目的改性TiO₂颗粒，加入磷酸溶液中，180℃水热处理14-16h，过滤，60-80℃烘干，200-300℃焙烧5-6h，得到磷酸改性的TiO₂-MgO复合组分A；

(3)取适量200-300目的废弃三元催化剂粉末，浸入质量分数为25wt％的铝溶胶中10-15min，然后进行冷冻干燥，冷冻干燥的温度为-50～-60℃，冷冻干燥的时间为24-48h，最后400℃焙烧得到氧化铝涂层的废弃三元催化剂粉末B；

(4)取适量偏钒酸铵、偏钨酸铵溶于水中，得到活性组分前驱体溶液B；

(5)取适量的复合组分A、磷酸铝、耐磨助剂、粉末B进行混匀，得到混合载体，然后将复合前驱体溶液B加入混合载体中，加入羟甲基纤维素、硬脂酸、玻璃纤维、去离子后进行混炼，陈腐，得到混合塑性泥料；

(6)步骤(5)得到的催化剂采用模具进行整体式挤出成型，烘干，煅烧后即得水泥脱硝用防堵耐磨式脱硝催化剂。