一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，以二氧化鈦（即鈦白粉）、硅粉為載體，以偏鎢酸銨、偏釩酸銨、硝酸鈰和硝酸鑭為活性組分，在輔料伴隨下，經(jīng)過混煉、捏合、成型、干燥、焙燒制成；其中所述輔料包括一乙醇胺、檸檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纖維、高分子聚合纖維RP-CHOP、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯和水。本發(fā)明制備的催化劑可以起到同時(shí)分解氮氧化物和二噁英的目的。同時(shí)提高現(xiàn)有煙氣控制設(shè)備對(duì)汞的脫除效率。不僅適用于新建電廠，也適合老電廠的濕法脫硫裝置的改造，燃煤電廠可利用本發(fā)明的催化劑將80%~95%的Hg0氧化成Hg2+，利用除塵裝置除去絕大部分顆粒態(tài)Hg2+。
【專利說明】一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種蜂窩陶瓷催化劑，具體是一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，采用該方法制備的產(chǎn)品特別適用于火電廠、玻璃廠、化工廠等領(lǐng)域煙塵凈化。

【背景技術(shù)】
[0002]氮氧化物和汞是造成大氣污染和重金屬污染主要成分之一，它不僅會(huì)對(duì)人體有害，而且還會(huì)污染環(huán)境。
[0003]根據(jù)《火電廠氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)》(二次征求意見稿)的要求，要達(dá)到新機(jī)組或重點(diǎn)地區(qū)老機(jī)組改造100mg/Nm3的排放要求必須加裝SCR脫硝催化劑，非重點(diǎn)地區(qū)滿足200mg/Nm3的排放要求。目前世界上最為成熟的脫硝技術(shù)是SCR法脫硝技術(shù)。SCR脫硝技術(shù)是指在脫硝催化劑的作用下，用氨氣做還原劑，把煙氣中的NOx分解，生成N2和H20。
[0004]脫硝反應(yīng)方程式:

4NH3+4N0+02 — 4N2+6H204NH3+2N02+02 — 3N2+6H20目前SCR脫硝催化劑技術(shù)活性組分為五氧化二釩，載體為二氧化鈦鈦白粉。脫硝催化劑使用壽命2-3年，五氧化二釩屬于有毒物質(zhì)極易溶于水，這樣為了防止污染地下水和土壤等，廢棄的催化劑就不能隨便填埋或露天堆放。就造成催化劑處理難的問題，給業(yè)主帶來巨大的環(huán)保壓力。同時(shí)五氧化二釩有較高的氧化率，使二氧化硫向三氧化硫轉(zhuǎn)化，這樣就使三氧化硫和氨氣結(jié)合生生硫銨鹽會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕和堵塞，造成設(shè)備檢修頻繁，影響生產(chǎn)。另外該類脫硝催化劑使用的載體以二氧化鈦鈦白粉做載體，在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中容易開裂和磨損、散塌。
[0005]目前針對(duì)煙氣中二噁英的治理，主要采用的是活性炭吸附和煙氣驟冷技術(shù)。活性炭吸附只是將二噁英從煙氣中轉(zhuǎn)移到活性炭中，不能從根本上治理。煙氣驟冷技術(shù)是指將煙氣溫度從800°C驟降到200°C以下，避免二噁英的產(chǎn)生，但是造成了大量能源的浪費(fèi)。
[0006]另外，SCR脫硝反應(yīng)的同時(shí)還會(huì)帶來另一個(gè)反應(yīng)是將煙氣中部分元素Hg氧化成二價(jià)Hg，從而有助于Hg在脫硫吸收塔中被洗滌，從而減少Hg向大氣中的排放，實(shí)現(xiàn)Hg減排的目的。
[0007]脫萊反應(yīng)方程式:

Hg0 — Hg2+
但是針對(duì)煙氣脫汞，氣態(tài)單質(zhì)Hg°的去除始終是煙氣中汞污染控制的難點(diǎn)。
[0008]現(xiàn)有的脫汞技術(shù)如活性炭吸附法、化學(xué)沉淀法等諸多技術(shù)都能實(shí)現(xiàn)脫汞的目的，但是脫汞技術(shù)工藝比較復(fù)雜，成本比較高，甚至還會(huì)產(chǎn)生其他有害的副產(chǎn)物。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種技術(shù)工藝現(xiàn)金、操作運(yùn)行安全，兼具脫硝、脫二噁英和脫汞多重功效的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，以二氧化鈦(即鈦白粉)、硅粉為載體，以偏鎢酸銨、偏釩酸銨、硝酸鈰和硝酸鑭為活性組分，在輔料伴隨下，經(jīng)過混煉、捏合、成型、干燥、焙燒制成；其中所述輔料包括一乙醇胺、檸檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纖維、高分子聚合纖維RP-CH0P、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯和水。
[0011]上述方案進(jìn)一步包括:
(1)活性組分制備:將40-60升的水加入活性溶解罐，將10-15kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，將10-15 kg的偏釩酸銨、35-45 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中均勻攪拌，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液；
將40-60升的水加入活性溶解罐，再將15-25 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌，將8_12kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將8-12 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液；
(2)載體浸潰液配制:將350-450升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液分別加入到浸潰罐中，升溫到35-45°C ；
(3)載體活化:將570-630kg的二氧化鈦加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦烘干、過篩，制得活性二氧化鈦載體；
(4)混煉過程:
一次混煉:將350-370 kg活性二氧化鈦載體和30-40 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混均勻，再將2-3 kg的硬脂酸、6-7 kg的乳酸、210-250升水和40-50升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
二次混煉:將90-110 kg的活性二氧化鈦載體和15-20升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
三次混煉:將130-150kg的活性二氧化鈦載體和7-10升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，混料機(jī)中溫度85-95°C ；
四次混煉:將3.0-3.5 kg的高分子聚合纖維RP-CH0P、30-40 kg的玻璃纖維和45-55升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和
2.0-2.3kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
六次混煉:再將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯和4_6升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合；
(5)原料充分混煉完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(6)混煉好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右；
(7)陳腐完畢后的原料進(jìn)行過濾和充分捏合、成型、干燥；
(8)干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒升溫曲線為拋物線，最高溫度為530—550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在25-30小時(shí)。
[0012]上述方案進(jìn)一步包括:
(1)活性組分制備:將40-60升的水加入溶解罐，將10-15kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，將10-15 kg的偏釩酸銨、35-45 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌30-50分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液；
另將40-50升的水加入溶解罐，再將15-25 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌4_6分鐘后，將8-12 kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將8-12 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液；
(2)載體浸潰液配制:將350-450升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液加入到浸潰罐中，升溫到35-45°C ；
(3)載體活化:將570-630kg的二氧化鈦分兩次加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦進(jìn)行烘干、過篩，制得活性二氧化鈦載體；
(4)混煉過程:
一次混煉:將350-370 kg活性二氧化鈦載體和30-40 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混5_15分鐘，再將2-3 kg的硬脂酸、6-7 kg的乳酸、210-250升水和40-50升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘；
二次混煉:將90-110 kg的活性二氧化鈦載體和15-20升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘；
三次混煉:將130-150kg的活性二氧化鈦載體和7-10升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體；
四次混煉:將3.0-3.5 kg的高分子聚合纖維RP-CH0P、30-40 kg的玻璃纖維和45-55升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘；
五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和
2.0-2.3kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合7-15分鐘；
六次混煉:再將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯和4_6升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合7-15分鐘；
(5)原料充分混合完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(6)混合好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行一次陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右；
(7)一次陳腐完畢后的原料，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合；
(8)原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再次進(jìn)行陳腐，陳腐時(shí)間在12-24小時(shí)；
(9)二次陳腐后的原料，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，包裝好后進(jìn)入干燥；
(10)干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20—60°C，干燥環(huán)境濕度為85 —10%，開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天；二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)；
(11)干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒，焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，焙燒升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為530— 550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在25-30小時(shí)。
[0013]上述方案更進(jìn)一步包括: (1)活性組分的制備:
將50升的水加入活性溶解罐；再將13 kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)90°c時(shí)，將12 kg的偏釩酸銨、40 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌40分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液；
將50升的水加入活性溶解罐，再將20 kg檸檬酸加入到溶解罐中，攪拌5分鐘后，將10kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將10 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液；
(2)載體浸潰液的配制:將400升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液加入到浸潰罐中，升溫到40°C ；
(3)載體活化:將609.5 kg的二氧化鈦平均分兩次加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦進(jìn)行烘干，再將分體過篩，制得活性二氧化鈦載體分體，并分成三份；
(4)混煉過程:
一次混煉:將369.5 kg活性二氧化鈦載體和35 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混10分鐘；再將2.6 kg的硬脂酸、6.5 kg的乳酸、230升水和45升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；
二次混煉:將105 kg的活性二氧化鈦載體和18升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；
三次混煉:將135 kg的活性二氧化鈦載體和8升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)90°C時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體，
四次混煉:將3.25 kg的高分子聚合纖維RP-CHOP、36 kg的玻璃纖維和50升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；
五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.44kg的羥丙基甲基纖維素和2.14kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合10分鐘；
六次混煉:再將2.44的羥丙基甲基纖維素、2.14的聚氧化乙烯和5升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合10分鐘，原料混合完畢；
(5)原料充分混合完畢后的水份控制在28.0—30.0%，ΡΗ值在7.0—8.0之間，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(6)混合好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右；
(7)陳腐完畢后的原料，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)，對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合；
(8)原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再次進(jìn)行12-24小時(shí)的陳腐；
(9)二次陳腐后的原料，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，包裝好后進(jìn)入干燥；
(10)干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20—60°C，干燥環(huán)境濕度為85 —10%，開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天；二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)；
(11)干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒，焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，設(shè)有12個(gè)溫度控制點(diǎn)和13個(gè)溫度顯示點(diǎn)，總共25個(gè)溫度顯示點(diǎn)；焙燒升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為530—550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在28小時(shí)。
[0014]上述方案還包括:在第三次混煉結(jié)束后，原料水份控制在26.0—28.50%。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果:
本發(fā)明的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑制備方法制備的催化劑可以起到同時(shí)分解氮氧化物和二噁英的目的。其中采用的稀土基金屬氧化物具有能在還原氣氛中供氧，在氧化氣氛中耗氧的雙重特性，改善催化劑表面酸堿性能，調(diào)變質(zhì)子轉(zhuǎn)移速率，造成更多反應(yīng)中間體的形成，提高催化劑在富氧條件下NOx的去除能力和貧氧條件下二噁英的催化氧化去能力，提高催化劑的催化活性。同時(shí)提高現(xiàn)有煙氣控制設(shè)備對(duì)汞的脫除效率，主要是提高脫硝裝置對(duì)總汞的氧化，包括利用催化劑將汞氧化成Hg2+，抑制Hg2+的還原，加強(qiáng)Hg°的脫除。不僅適用于新建電廠，也適合老電廠的濕法脫硫裝置的改造，燃煤電廠可利用本發(fā)明的催化劑將809Γ95%的Hg°氧化成Hg2+，利用除塵裝置除去絕大部分顆粒態(tài)Hg2+。
[0016]本技術(shù)用于脫汞在技術(shù)工藝、操作運(yùn)行等方面有了明顯改善，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)脫硝的目的，故在工程應(yīng)用中，大型鍋爐機(jī)組脫汞，在利用原有脫硫設(shè)備基礎(chǔ)上，增加脫硝設(shè)備，能使脫汞效率大大提高，滿足以后汞排放環(huán)保要求。

【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例1:
一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，以二氧化鈦(鈦白粉)、硅粉為載體，以偏鎢酸銨、偏釩酸銨、硝酸鈰和硝酸鑭為活性組分，在輔料伴隨下，經(jīng)過混煉、捏合、成型、干燥、焙燒制成；其中所述輔料包括一乙醇胺、檸檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纖維、高分子聚合纖維RP-CH0P、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯和水。
[0018]具體方案包括:
(1)活性組分制備:將40升的水加入活性溶解罐，將10kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)85°C時(shí)，將10 kg的偏釩酸銨、35 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中均勻攪拌，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液；
將40升的水加入活性溶解罐，再將15 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌，將8 kg的硝酸鈰加入溶解te中待完全溶解后，再將8 kg的硝酸倆加入溶解Jjg中，待完全溶解后制得硝酸鋪、硝酸鑭活性溶液；
(2)載體浸潰液配制:將350升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液分別加入到浸潰罐中，升溫到35-45°C ；
(3)載體活化:將570kg的二氧化鈦加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦(鈦白粉)烘干、過篩，制得活性二氧化鈦(鈦白粉)載體；
(4)混煉過程:
一次混煉:將350 kg活性二氧化鈦載體和30 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混均勻，再將2kg的硬脂酸、6 kg的乳酸、210升水和40升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
二次混煉:將90 kg的活性二氧化鈦載體和15升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
三次混煉:將130kg的活性二氧化鈦載體和7升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，混料機(jī)中溫度85°C ；
四次混煉:將3 kg的高分子聚合纖維RP-CH0P、30 kg的玻璃纖維和45升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合； 五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.3kg的羥丙基甲基纖維素和2kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合；
六次混煉:再將2.3kg的羥丙基甲基纖維素和2kg的聚氧化乙烯和4升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合；
(5)原料充分混煉完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(6)混煉好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右；
(7)陳腐完畢后的原料進(jìn)行過濾和充分捏合、成型、干燥；
(8)干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒升溫曲線為拋物線，最高溫度為530°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60°C，焙燒時(shí)間控制在30小時(shí)。
[0019]實(shí)施例2:
(1)活性組分制備:將60升的水加入溶解罐，將15kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)95°C時(shí)，將115 kg的偏釩酸銨、45 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌50分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液；
另將50升的水加入溶解罐，再將25 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌6分鐘后，將12 kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將12 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液；
(2)載體浸潰液配制:將450升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液加入到浸潰罐中，升溫到45°C ；
(3)載體活化:將630kg的二氧化鈦分兩次加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦進(jìn)行烘干、過篩，制得活性二氧化鈦載體；
(4)混煉過程:
一次混煉:將370 kg活性二氧化鈦載體和40 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混15分鐘，再將3 kg的硬脂酸、7 kg的乳酸、250升水和50升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合25分鐘；二次混煉:將I1 kg的活性二氧化鈦載體和20升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合25分鐘；
三次混煉:將150kg的活性二氧化鈦載體和10升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)95°C時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體；
四次混煉:將3.5 kg的高分子聚合纖維RP-CH0P、40 kg的玻璃纖維和55升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合25分鐘；
五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70V以下時(shí)，將2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.3kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15分鐘；
六次混煉:再將2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.3kg的聚氧化乙烯和6升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合15分鐘；
(5)原料充分混合完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)；
(6)混合好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行一次陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右； (7)一次陳腐完畢后的原料，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合；
(8)原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再次進(jìn)行陳腐，陳腐時(shí)間在12-24小時(shí)；
(9)二次陳腐后的原料，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，包裝好后進(jìn)入干燥；
(10)干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20—60°C，干燥環(huán)境濕度為85 —10%，開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天；二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)；
(11)干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒，焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，焙燒升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60°C，焙燒時(shí)間控制在25小時(shí)。
[0020]典型實(shí)施例3:
一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑制備方法，以二氧化鈦(鈦白粉)和硅粉為載體，應(yīng)用先進(jìn)制備技術(shù)，將偏鎢酸銨、偏釩酸銨、硝酸鈰和硝酸鑭作為活性組分按照一定的比列，配置成溶液，采用浸潰法負(fù)載活性物質(zhì)至二氧化鈦載體，再添加潤(rùn)滑劑、粘結(jié)齊U、塑化劑、成型劑等輔助材料，整體擠出成型。利用稀土元素與活性物質(zhì)之間的協(xié)同耦合作用，優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)，改善催化材料對(duì)不同氣體的吸附平衡關(guān)系，實(shí)現(xiàn)同時(shí)脫硝和脫二噁英。輔助材料包含:一乙醇胺、檸檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纖維、高分子聚合纖維(RP-CHOP )、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯和水。
[0021]原材料準(zhǔn)備:
稱取609.5 kg的二氧化鈦、35 kg的硅粉；
活性組分制備和載體與活性組分的活化:稱取40 kg的偏鎢酸銨、12 kg的偏釩酸銨、10kg的硝酸鈰和10 kg的硝酸鑭、13 kg的一乙醇胺溶液、20 kg檸檬酸。
[0022]將50升的水加入活性溶解罐；將13 kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)90°C時(shí)，將12 kg的偏釩酸銨、40 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌40分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液，最后將溶液體積調(diào)整為50升；另將50升的水加入活性溶解罐，再將20 kg檸檬酸加入到溶解罐中，攪拌5分鐘后，將10 kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將10 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭(稀土)活性溶液，最后將溶液體積調(diào)整為50升。
[0023]載體浸潰液的配制:將400升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液共計(jì)100升加入加入到溶解罐中，升溫到40°C ；
載體活化處理:將609.5 kg的二氧化鈦平均分兩次加入溶解罐，攪拌均勻后，將浸潰好的原料進(jìn)行烘干，再將分體過篩，制得活性二氧化鈦載體分體(分成三份為:369.5 kg、l05kg、135 kg)。
[0024]混煉過程:
一次混煉:將369.5 kg二氧化鈦和35 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混10分鐘；再將2.6 kg的硬脂酸、6.5 kg的乳酸、230升水和45升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；二次混煉:將105 kg的二氧化鈦和18升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；
三次混煉:將135的二氧化鈦和8升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)90°C左右時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體，在第三次混煉結(jié)束后，原料水份控制在26.0—28.50%ο
[0025]四次混煉:將3.25 kg的高分子聚合纖維(RP-CHOP)、36 kg的玻璃纖維和50升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘；
五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.44kg的羥丙基甲基纖維素和2.14kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合10分鐘；
六次混煉:將2.44的羥丙基甲基纖維素、2.14的聚氧化乙烯和5升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合10分鐘，原料混合完畢。
[0026]原料充分混合完畢后，泥漿料的水份控制在28.0—30.0%，ΡΗ值在7.0—8.0之間，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0027]混合好的泥漿料(原料)密封起來，放在溫度20— 30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右。
[0028]陳腐完畢后的泥漿料(原料)，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)，對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合，使其原料中的雜質(zhì)被過濾掉和泥漿料均勻混合。
[0029]原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再進(jìn)行陳腐時(shí)間在12-24小時(shí)。
[0030]二次陳腐后的原料(泥漿料)，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，用紙箱包裝好后進(jìn)入干燥。
[0031]干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20— 60°C，干燥環(huán)境濕度為85—10%,開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天。二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)。
[0032]干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒步驟。該產(chǎn)品焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，該窯爐總長(zhǎng)為52米，網(wǎng)帶為316L履帶式結(jié)構(gòu)，有12個(gè)溫度控制點(diǎn)和13個(gè)溫度顯示點(diǎn)，總共25個(gè)溫度顯示點(diǎn)，可方便調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)域的溫度。升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為530— 550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在28小時(shí)。
【權(quán)利要求】
1.一種稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，其特征在于:以二氧化鈦、硅粉為載體，以偏鎢酸銨、偏釩酸銨、硝酸鈰和硝酸鑭為活性組分，在輔料伴隨下，經(jīng)過混煉、捏合、成型、干燥、焙燒制成；其中所述輔料包括一乙醇胺、檸檬酸、氨水、乳酸、硬脂酸、玻璃纖維、高分子聚合纖維RP-CHOP、羥丙基甲基纖維素、聚氧化乙烯和水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，其特征在于包括: (1)活性組分制備:將40-60升的水加入活性溶解罐，將10-15kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，將10-15 kg的偏釩酸銨、35-45 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中均勻攪拌，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液； 將40-60升的水加入活性溶解罐，再將15-25 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌，將8_12kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將8-12 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液； (2)載體浸潰液配制:將350-450升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液分別加入到浸潰罐中，升溫到35-45°C ； (3)載體活化:將570-630kg的二氧化鈦加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦烘干、過篩，制得活性二氧化鈦載體； (4)混煉過程: 一次混煉:將350-370 kg活性二氧化鈦載體和30-40 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混均勻，再將2-3 kg的硬脂酸、6-7 kg的乳酸、210-250升水和40-50升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合； 二次混煉:將90-110 kg的活性二氧化鈦載體和15-20升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合； 三次混煉:將130-150kg的活性二氧化鈦載體和7-10升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，混料機(jī)中溫度85-95°C ； 四次混煉:將3.0-3.5 kg的高分子聚合纖維RP-CHOP、30-40 kg的玻璃纖維和45-55升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合； 五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70 V以下時(shí)，將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合； 六次混煉:再將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯和4_6升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合； (5)原料充分混煉完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)； (6)混煉好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右； (7)陳腐完畢后的原料進(jìn)行過濾和充分捏合、成型、干燥； (8)干燥后進(jìn)行焙燒，焙燒升溫曲線為拋物線，最高溫度為530—550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在25-30小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，其特征在于包括: (1)活性組分制備:將40-60升的水加入溶解罐，將10-15kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，將10-15 kg的偏釩酸銨、35-45 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌30-50分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液； 另將40-50升的水加入溶解罐，再將15-25 kg檸檬酸加入到溶解罐中攪拌4_6分鐘后，將8-12 kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將8-12 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液； (2)載體浸潰液配制:將350-450升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液加入到浸潰罐中，升溫到35-45°C ； (3)載體活化:將570-630kg的二氧化鈦分兩次加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦進(jìn)行烘干、過篩，制得活性二氧化鈦載體； (4)混煉過程: 一次混煉:將350-370 kg活性二氧化鈦載體和30-40 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混5_15分鐘，再將2-3 kg的硬脂酸、6-7 kg的乳酸、210-250升水和40-50升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘； 二次混煉:將90-110 kg的活性二氧化鈦載體和15-20升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘； 三次混煉:將130-150kg的活性二氧化鈦載體和7-10升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)85-95°C時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體； 四次混煉:將3.0-3.5 kg的高分子聚合纖維RP-CH0P、30-40 kg的玻璃纖維和45-55升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合15-25分鐘； 五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合7-15分鐘； 六次混煉:再將2.3-2.5kg的羥丙基甲基纖維素和2.0-2.3kg的聚氧化乙烯和4_6升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合7-15分鐘； (5)原料充分混合完畢后的PH值在7.0—8.0之間，水份控制在28.0—30.0%，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)； (6)混合好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行一次陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右； (7)一次陳腐完畢后的原料，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合； (8)原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再次進(jìn)行陳腐，陳腐時(shí)間在12-24小時(shí)； (9)二次陳腐后的原料，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，包裝好后進(jìn)入干燥； (10)干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20—60°C，干燥環(huán)境濕度為85 —10%，開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天；二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)； (11)干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒，焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，焙燒升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為530— 550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在25-30小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，其特征在于包括: (1)活性組分的制備: 將50升的水加入活性溶解罐；再將13 kg的一乙醇胺加入到溶解罐中，溫度到達(dá)90°c時(shí)，將12 kg的偏釩酸銨、40 kg的偏鎢酸銨加入到溶解罐中，均勻攪拌40分鐘，直至全部溶解制得偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液； 將50升的水加入活性溶解罐，再將20 kg檸檬酸加入到溶解罐中，攪拌5分鐘后，將10kg的硝酸鈰加入溶解罐中待完全溶解后，再將10 kg的硝酸鑭加入溶解罐中，待完全溶解后制得硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液； (2)載體浸潰液的配制:將400升水加入浸潰罐中，再將配好的偏釩酸銨、偏鎢酸銨活性溶液和硝酸鈰、硝酸鑭活性溶液加入到浸潰罐中，升溫到40°C ； (3)載體活化:將609.5 kg的二氧化鈦平均分兩次加入浸潰罐，攪拌均勻后，將浸潰好的二氧化鈦進(jìn)行烘干，再將分體過篩，制得活性二氧化鈦載體分體，并分成三份； (4)混煉過程: 一次混煉:將369.5 kg活性二氧化鈦載體和35 kg的硅粉加入混料機(jī)中干混10分鐘；再將2.6 kg的硬脂酸、6.5 kg的乳酸、230升水和45升氨水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘； 二次混煉:將105 kg的活性二氧化鈦載體和18升水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘； 三次混煉:將135 kg的活性二氧化鈦載體和8升氨水加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合，直至混料機(jī)中溫度到達(dá)90°C時(shí)，排出原料產(chǎn)生的氣體， 四次混煉:將3.25 kg的高分子聚合纖維RP-CHOP、36 kg的玻璃纖維和50升水依次加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合20分鐘； 五次混煉:將混料機(jī)中溫度降至70°C以下時(shí)，將2.44kg的羥丙基甲基纖維素和2.14kg的聚氧化乙烯加入混料機(jī)中進(jìn)行均勻混合10分鐘； 六次混煉:再將2.44的羥丙基甲基纖維素、2.14的聚氧化乙烯和5升氨水加入混料機(jī)進(jìn)行均勻混合10分鐘，原料混合完畢； (5)原料充分混合完畢后的水份控制在28.0—30.0%，ΡΗ值在7.0—8.0之間，如果PH值不在范圍內(nèi)，那么在第六次混煉中加入氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)； (6)混合好的原料密封放在溫度20—30°C、濕度在50.0—70.0%環(huán)境中進(jìn)行陳腐，時(shí)間在12— 24小時(shí)左右； (7)陳腐完畢后的原料，經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)，對(duì)原料進(jìn)行過濾和充分捏合； (8)原料經(jīng)過過濾機(jī)和預(yù)擠出機(jī)加工后，再次進(jìn)行12-24小時(shí)的陳腐； (9)二次陳腐后的原料，經(jīng)過強(qiáng)力擠出機(jī)擠出成型，包裝好后進(jìn)入干燥； (10)干燥分為一次干燥和二次干燥，一次干燥環(huán)境溫度為20—60°C，干燥環(huán)境濕度為85 —10%，開始由高濕低溫到低濕高溫，干燥時(shí)間10天；二次干燥環(huán)境溫度為57— 60°C，干燥時(shí)間24— 48小時(shí)； (11)干燥完成的初始產(chǎn)品進(jìn)入焙燒，焙燒窯爐為連續(xù)式網(wǎng)帶窯爐，設(shè)有12個(gè)溫度控制點(diǎn)和13個(gè)溫度顯示點(diǎn)，總共25個(gè)溫度顯示點(diǎn)；焙燒升溫曲線為拋物線，由室溫開始進(jìn)產(chǎn)品，最高溫度為530—550°C，往后溫度會(huì)逐漸降低，產(chǎn)品出窯溫度為60— 80°C，焙燒時(shí)間控制在28小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3、4所述的稀土基復(fù)合多組分脫硝、脫二噁英催化劑的制備方法，其特征在于包括:在第三次混煉結(jié)束后，原料水份控制在26.0—28.50%。
【文檔編號(hào)】B01D53/86GK104226301SQ201410467844
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】延曉峰, 杜德亮, 王慶慶 申請(qǐng)人:東營(yíng)信拓汽車消聲器有限公司