一种脱硝催化剂用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉体的制备方法

专利名称：一种脱硝催化剂用V₂O₅-WO₃/TiO₂粉体的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种脱硝催化剂用V205-W03/Ti02粉体的制备方法。
背景技术：
煤燃烧生成的烟气是以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物，它是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因，同时也是一种重要的温室气体。于是，2011年7月底国家出台了《火电厂大气污染排放标准》，该标准要求2012年以后所有新建火电机组的氮氧化物排放量不得超过100mg/m3，2014年以后重点地区的所有火电机组的氮氧化物排放量不得超过IOOmg/m3，非重点地区不得超过200mg/m3，因此，烟气的脱硝治理是环境保护刻不容缓的任务。SCR(选择性催化还原)烟气脱硝技术是目前国际上普遍采用的解决大气氮氧化物污染的最有效技术。在催化剂的作用下，通过氨、尿素等还原剂，将烟气中有害的氮氧化物选择性催化还原成洁净无害的氮气和水，其脱硝效率可达到90%以上。这项技术的关键和核心部分就是脱硝催化剂。脱硝催化剂是以纳米二氧化钛为载体，负载上活性组分五氧化二钒和助催化剂三氧化鹤，目前已报道了许多关于WO3-TiO2复合粉体的制备，但是关于V205-W03/Ti02的复合粉体还鲜有报道。这种钒钛钨复合粉体是将活性组分V2O5提前与载体均匀结合，避免了在成型工艺加入时混合不均匀的现象，可以更好地发挥V2O5的催化活性。

发明内容
本发明的目的是要提供一种脱硝催化剂用V2O5-WOZTiO2粉体的制备方法。本发明的技术方案是一种脱硝催化剂用V2O5-WOZTiO2粉体的制备方法，括以下步骤
1)将偏钛酸制成浆液，浓度以TiO2计为250-350g/L，加热至60°C，用烧碱调节其pH值至4. 0-5. O,再用氨水调节pH值至5. 0-6. O,然后压滤水洗；
2)制备浸溃液将草酸加入到60°C水中，搅拌使草酸完全溶解，再加入偏钨酸铵，搅拌待偏钨酸铵完全溶解后再缓慢加入偏钒酸铵，全部加入溶解后静置老化至颜色不再变化，偏钒酸铵加入量V205/Ti02=0. 8-1. 2 : 88-94，偏钨酸铵加入量W03/Ti02=5-10 : 88-94，草酸加入量为偏f凡酸铵质量的3倍；
3)将步骤I)得到的滤饼打浆，浓度以TiO2计为250-350g/L，加热至60°C，然后加入步骤2)得到的浸溃液，搅拌2 4h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在400-550°C的温度下中煅烧2_5h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。进一步，步骤I)的偏钛酸为硫酸法生产钛白粉的中间产物。进一步，步骤3)得到的滤液用于步骤2)制备浸溃液。本发明使用氢氧化钠代替大部分氨水，先用氢氧化钠调节偏钛酸料浆pH至
4.0-5. 0，再用少量氨水调节至5. 0-6. 0，然后再水洗以除去滤饼中游离的硫酸根和钠离子，该方法可以减少氨的用量，减少了废水中的氨氮含量，符合清洁生产的要求。然后采用浸溃的方法同时将钒钨的前驱物与偏钛酸结合，经过煅烧后钒钨组分就均匀地结合在二氧化钛表面，该方法制备的粉体具有很好的脱硝性能，在烟气条件100%的条件下，温度窗口为320-400°C时的脱硝率能达到95%以上。并且采用浸溃后压滤除水工艺相较于蒸发干燥方式操作简便，易于大规模生产，降低了能耗，同时滤液中含有的钒钨组分可以在配制浸溃液时循环使用，减少了原料的浪费。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明。实施例I
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为250g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至4. 0，再用氨水调节pH值至5. 0，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取10. 5kg草酸，加入到23. 5L，60°C的水中，完全溶解后加入14. 6kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入3. 49kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计250g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2配制好的浸溃液，搅拌2h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在400°C的温度下中煅烧5h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例2
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为280g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 6，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取11. 9kg草酸，加入到26. 7L，60°C的水中，完全溶解后加入19. 8kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入3. 95kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计280g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌3h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在500°C的温度下中煅烧3h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例3
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为280g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 7，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取12. Okg草酸，加入到26. 9L，60°C的水中，完全溶解后加入23. 4kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入4. OOkg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计280g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌4h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在450°C的温度下中煅烧5h ；5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例4
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为300g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 5，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取15. 8kg草酸，加入到35. 4L，60°C的水中，完全溶解后加入
17.5kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入5. 25kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计300g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌2h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在550°C的温度下中煅烧2h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例5
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为300g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 6，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取15. 9kg草酸，加入到35. 8L，60°C的水中，完全溶解后加入
21.2kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入5. 31kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计300g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌3h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在500°C的温度下中煅烧2h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例6
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为300g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 7，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取16. Ikg草酸，加入到36. 2L，60°C的水中，完全溶解后加入25. Okg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入5. 36kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计300g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌4h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在450°C的温度下中煅烧4h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例7
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为320g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 5，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取20. 2kg草酸，加入到45. 4L，60°C的水中，完全溶解后加入
18.6kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入6. 73kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计320g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌2h后压滤；4)将步骤3)得到的滤饼在500°C的温度下中煅烧3h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例8
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为320g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至5. 6，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取20. 4kg草酸，加入到45. 9L，60°C的水中，完全溶解后加入
22.6kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入6. 81kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计320g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2配制好的浸溃液，搅拌3h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在450°C的温度下中煅烧5h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。实施例9
I)将硫酸法生产钛白粉的中间产物偏钛酸制成浆液500L，浓度以TiO2计为350g/L，在60°C时用烧碱调节其pH值至5. 0，再用氨水调节pH值至6. 0，调节完成后压滤水洗。2)浸溃液的配制，称取23. 3kg草酸，加入到52. 5L，60°C的水中，完全溶解后加入42. 9kg的偏钨酸铵，搅拌溶解后再缓慢加入7. 78kg的偏钒酸铵，全部溶解后静置老化至颜色不再变化而稳定，该过程会生产大量气体。3)将步骤I)水洗得到的滤饼打浆为浓度以TiO2计350g/L的浆液500L，在60°C时加入步骤2)配制好的浸溃液，搅拌4h后压滤；
4)将步骤3)得到的滤饼在550°C的温度下中煅烧2h；
5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。以上实施例仅是对本发明所记载的技术方案举例说明，凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种脱硝催化剂用V2O5-WOZTiO2粉体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤1)将偏钛酸制成浆液，浓度以TiO2计为250-350g/L，加热至60°C，用烧碱调节其pH值至4. 0-5. O,再用氨水调节pH值至5. 0-6. O,然后压滤水洗；2)制备浸溃液将草酸加入到60°C水中，搅拌使草酸完全溶解，再加入偏钨酸铵，搅拌待偏钨酸铵完全溶解后再缓慢加入偏钒酸铵，全部加入溶解后静置老化至颜色不再变化， 偏钒酸铵加入量V205/Ti02=0. 8-1. 2 : 88-94，偏钨酸铵加入量W03/Ti02=5-10 : 88-94，草酸加入量为偏f凡酸铵质量的3倍；3)将步骤I)得到的滤饼打浆，浓度以TiO2计为250-350g/L，加热至60°C，然后加入步骤2)得到的浸溃液，搅拌2 4h后压滤；4)将步骤3)得到的滤饼在400-550°C的温度下中煅烧2_5h；5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。
2.根据权利要求I所述的一种脱硝催化剂用V205-W03/Ti02粉体的制备方法，其特征在于，步骤I)的偏钛酸为硫酸法生产钛白粉的中间产物。
3.根据权利要求I或2所述的一种脱硝催化剂用V205-W03/Ti02粉体的制备方法，其特征在于，步骤3)得到的滤液用于步骤2)制备浸溃液。
全文摘要
本发明公开了一种脱硝催化剂用V2O5-WO3/TiO2粉体的制备方法，包括以下步骤1)将偏钛酸制成浆液，浓度以TiO2计为280-320g/L，加热至60℃，用烧碱调节其pH值至5.0，再用氨水调节pH值至5.5-5.7，然后压滤水洗；2)制备浸渍液；3)将步骤1)得到的滤饼打浆，浓度以TiO2计为280-320g/L，加热至60℃，然后加入步骤2)得到的浸渍液，搅拌2~4h后压滤；4)将步骤3)得到的滤饼在400-550℃的温度下中煅烧2-5h；5)将步骤4)得到的煅烧料粉碎。
文档编号B01J23/30GK102921403SQ20121033198
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者陈建立, 豆君, 孙亮, 邱巧锐, 赵海娟 申请人:河南佰利联化学股份有限公司