一種脫硝催化劑用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉體的制備方法

專利名稱：一種脫硝催化劑用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉體的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種脫硝催化劑用V205-W03/Ti02粉體的制備方法。
背景技術：
煤燃燒生成的煙氣是以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物，它是形成光化學煙霧和酸雨的重要原因，同時也是一種重要的溫室氣體。于是，2011年7月底國家出臺了《火電廠大氣污染排放標準》，該標準要求2012年以后所有新建火電機組的氮氧化物排放量不得超過100mg/m3，2014年以后重點地區的所有火電機組的氮氧化物排放量不得超過IOOmg/m3，非重點地區不得超過200mg/m3，因此，煙氣的脫硝治理是環境保護刻不容緩的任務。SCR(選擇性催化還原)煙氣脫硝技術是目前國際上普遍采用的解決大氣氮氧化物污染的最有效技術。在催化劑的作用下，通過氨、尿素等還原劑，將煙氣中有害的氮氧化物選擇性催化還原成潔凈無害的氮氣和水，其脫硝效率可達到90%以上。這項技術的關鍵和核心部分就是脫硝催化劑。脫硝催化劑是以納米二氧化鈦為載體，負載上活性組分五氧化二釩和助催化劑三氧化鶴，目前已報道了許多關于WO3-TiO2復合粉體的制備，但是關于V205-W03/Ti02的復合粉體還鮮有報道。這種釩鈦鎢復合粉體是將活性組分V2O5提前與載體均勻結合，避免了在成型工藝加入時混合不均勻的現象，可以更好地發揮V2O5的催化活性。

發明內容
本發明的目的是要提供一種脫硝催化劑用V2O5-WOZTiO2粉體的制備方法。本發明的技術方案是一種脫硝催化劑用V2O5-WOZTiO2粉體的制備方法，括以下步驟
1)將偏鈦酸制成漿液，濃度以TiO2計為250-350g/L，加熱至60°C，用燒堿調節其pH值至4. 0-5. O,再用氨水調節pH值至5. 0-6. O,然后壓濾水洗；
2)制備浸潰液將草酸加入到60°C水中，攪拌使草酸完全溶解，再加入偏鎢酸銨，攪拌待偏鎢酸銨完全溶解后再緩慢加入偏釩酸銨，全部加入溶解后靜置老化至顏色不再變化，偏釩酸銨加入量V205/Ti02=0. 8-1. 2 : 88-94，偏鎢酸銨加入量W03/Ti02=5-10 : 88-94，草酸加入量為偏f凡酸銨質量的3倍；
3)將步驟I)得到的濾餅打漿，濃度以TiO2計為250-350g/L，加熱至60°C，然后加入步驟2)得到的浸潰液，攪拌2 4h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在400-550°C的溫度下中煅燒2_5h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。進一步，步驟I)的偏鈦酸為硫酸法生產鈦白粉的中間產物。進一步，步驟3)得到的濾液用于步驟2)制備浸潰液。本發明使用氫氧化鈉代替大部分氨水，先用氫氧化鈉調節偏鈦酸料漿pH至
4.0-5. 0，再用少量氨水調節至5. 0-6. 0，然后再水洗以除去濾餅中游離的硫酸根和鈉離子，該方法可以減少氨的用量，減少了廢水中的氨氮含量，符合清潔生產的要求。然后采用浸潰的方法同時將釩鎢的前驅物與偏鈦酸結合，經過煅燒后釩鎢組分就均勻地結合在二氧化鈦表面，該方法制備的粉體具有很好的脫硝性能，在煙氣條件100%的條件下，溫度窗口為320-400°C時的脫硝率能達到95%以上。并且采用浸潰后壓濾除水工藝相較于蒸發干燥方式操作簡便，易于大規模生產，降低了能耗，同時濾液中含有的釩鎢組分可以在配制浸潰液時循環使用，減少了原料的浪費。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步說明。實施例I
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為250g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至4. 0，再用氨水調節pH值至5. 0，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取10. 5kg草酸，加入到23. 5L，60°C的水中，完全溶解后加入14. 6kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入3. 49kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計250g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2配制好的浸潰液，攪拌2h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在400°C的溫度下中煅燒5h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例2
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為280g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 6，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取11. 9kg草酸，加入到26. 7L，60°C的水中，完全溶解后加入19. 8kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入3. 95kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計280g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌3h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在500°C的溫度下中煅燒3h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例3
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為280g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 7，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取12. Okg草酸，加入到26. 9L，60°C的水中，完全溶解后加入23. 4kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入4. OOkg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計280g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌4h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在450°C的溫度下中煅燒5h ；5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例4
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為300g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 5，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取15. 8kg草酸，加入到35. 4L，60°C的水中，完全溶解后加入
17.5kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入5. 25kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計300g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌2h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在550°C的溫度下中煅燒2h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例5
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為300g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 6，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取15. 9kg草酸，加入到35. 8L，60°C的水中，完全溶解后加入
21.2kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入5. 31kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計300g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌3h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在500°C的溫度下中煅燒2h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例6
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為300g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 7，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取16. Ikg草酸，加入到36. 2L，60°C的水中，完全溶解后加入25. Okg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入5. 36kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計300g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌4h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在450°C的溫度下中煅燒4h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例7
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為320g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 5，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取20. 2kg草酸，加入到45. 4L，60°C的水中，完全溶解后加入
18.6kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入6. 73kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計320g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌2h后壓濾；4)將步驟3)得到的濾餅在500°C的溫度下中煅燒3h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例8
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為320g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至5. 6，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取20. 4kg草酸，加入到45. 9L，60°C的水中，完全溶解后加入
22.6kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入6. 81kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計320g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2配制好的浸潰液，攪拌3h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在450°C的溫度下中煅燒5h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。實施例9
I)將硫酸法生產鈦白粉的中間產物偏鈦酸制成漿液500L，濃度以TiO2計為350g/L，在60°C時用燒堿調節其pH值至5. 0，再用氨水調節pH值至6. 0，調節完成后壓濾水洗。2)浸潰液的配制，稱取23. 3kg草酸，加入到52. 5L，60°C的水中，完全溶解后加入42. 9kg的偏鎢酸銨，攪拌溶解后再緩慢加入7. 78kg的偏釩酸銨，全部溶解后靜置老化至顏色不再變化而穩定，該過程會生產大量氣體。3)將步驟I)水洗得到的濾餅打漿為濃度以TiO2計350g/L的漿液500L，在60°C時加入步驟2)配制好的浸潰液，攪拌4h后壓濾；
4)將步驟3)得到的濾餅在550°C的溫度下中煅燒2h；
5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。以上實施例僅是對本發明所記載的技術方案舉例說明，凡在不脫離本發明核心的情況下做出的簡單的變形或修改均落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種脫硝催化劑用V2O5-WOZTiO2粉體的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟1)將偏鈦酸制成漿液，濃度以TiO2計為250-350g/L，加熱至60°C，用燒堿調節其pH值至4. 0-5. O,再用氨水調節pH值至5. 0-6. O,然后壓濾水洗；2)制備浸潰液將草酸加入到60°C水中，攪拌使草酸完全溶解，再加入偏鎢酸銨，攪拌待偏鎢酸銨完全溶解后再緩慢加入偏釩酸銨，全部加入溶解后靜置老化至顏色不再變化， 偏釩酸銨加入量V205/Ti02=0. 8-1. 2 : 88-94，偏鎢酸銨加入量W03/Ti02=5-10 : 88-94，草酸加入量為偏f凡酸銨質量的3倍；3)將步驟I)得到的濾餅打漿，濃度以TiO2計為250-350g/L，加熱至60°C，然后加入步驟2)得到的浸潰液，攪拌2 4h后壓濾；4)將步驟3)得到的濾餅在400-550°C的溫度下中煅燒2_5h；5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。
2.根據權利要求I所述的一種脫硝催化劑用V205-W03/Ti02粉體的制備方法，其特征在于，步驟I)的偏鈦酸為硫酸法生產鈦白粉的中間產物。
3.根據權利要求I或2所述的一種脫硝催化劑用V205-W03/Ti02粉體的制備方法，其特征在于，步驟3)得到的濾液用于步驟2)制備浸潰液。
全文摘要
本發明公開了一種脫硝催化劑用V2O5-WO3/TiO2粉體的制備方法，包括以下步驟1)將偏鈦酸制成漿液，濃度以TiO2計為280-320g/L，加熱至60℃，用燒堿調節其pH值至5.0，再用氨水調節pH值至5.5-5.7，然后壓濾水洗；2)制備浸漬液；3)將步驟1)得到的濾餅打漿，濃度以TiO2計為280-320g/L，加熱至60℃，然后加入步驟2)得到的浸漬液，攪拌2~4h后壓濾；4)將步驟3)得到的濾餅在400-550℃的溫度下中煅燒2-5h；5)將步驟4)得到的煅燒料粉碎。
文檔編號B01J23/30GK102921403SQ20121033198
公開日2013年2月13日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者陳建立, 豆君, 孫亮, 邱巧銳, 趙海娟 申請人:河南佰利聯化學股份有限公司