本發(fā)明涉及一種燃?xì)鈾C(jī)組用低溫多孔scr脫硝催化劑的制備方法，屬于煙氣脫硝
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，天然氣的需求量正以每年8％的速度增長(zhǎng)。在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，天然氣將作為我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)最為重要的能源形式，因燃?xì)鈾C(jī)組煙氣中的粉塵含量遠(yuǎn)低于燃煤機(jī)組，對(duì)于scr蜂窩式催化劑壁厚有著更嚴(yán)格的要求，現(xiàn)階段燃煤電廠用scr蜂窩式脫硝催化劑單元內(nèi)壁厚度為0.8mm左右，而燃?xì)鈾C(jī)組所用催化劑內(nèi)壁厚度為小于0.4mm。這就意味著燃?xì)鈾C(jī)組用低溫多孔scr脫硝催化劑要有更大的孔徑和更高的機(jī)械強(qiáng)度，為了提高催化劑的孔徑和機(jī)械強(qiáng)度，就需要增加更多的造孔劑及機(jī)械加強(qiáng)劑，從而導(dǎo)致在催化劑制備的混煉階段，物料的粘稠度增加，出現(xiàn)過(guò)濾困難。另外，由于造孔劑和機(jī)械加強(qiáng)劑及其他物料的添加比例與燃煤機(jī)組用scr脫硝催化劑有所不同，在干燥階段和煅燒的降溫階段，所需的環(huán)境條件也不一樣，如果控制不當(dāng)，會(huì)使催化劑開裂，從而使整批催化劑報(bào)廢或極大影響催化效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種新的燃?xì)鈾C(jī)組用低溫多孔scr脫硝催化劑的制備方法，改變混合方式以增加過(guò)濾的持續(xù)出料時(shí)間，避免催化劑開裂，提高催化劑成型率。本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種燃?xì)鈾C(jī)組用低溫多孔scr脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟：(1)混煉：包括如下小步：a)干混：將100-150份鈦白粉、8-20份羧甲基纖維素和5-10份聚氧化乙烯加入混煉機(jī)混合，添加7-18份木漿和25-50份玻璃纖維，混合；b)濕混：添加50-80份去離子水、5-15份偏釩酸銨溶液、10-20份偏鎢酸銨溶液、30-55份氨水、10-20份乳酸、1-5份硝酸鈰溶液和0.1-1.5份硝酸鐠溶液，攪拌；c)抽濕：抽濕設(shè)備抽出混煉機(jī)內(nèi)水汽；(2)成型：包括如下小步：d)將物料用過(guò)濾板過(guò)濾，留下粒徑小于過(guò)濾板網(wǎng)孔的物料，將過(guò)濾完成的物料制作成需要的形狀；e)將上述形狀的物料放入擠出機(jī)，擠出成型；(3)干燥：包括如下小步：f)一次干燥：耗時(shí)8-11天，在此期間，干燥條件滿足：環(huán)境溫度從30℃上升到70℃，送風(fēng)頻率從15hz上升到50hz，空氣濕度從80％下降到10％；g)二次干燥；耗時(shí)14小時(shí)，在此期間，干燥條件滿足：環(huán)境溫度從35℃上升到60℃。(4)煅燒：包括如下小步：h)升溫階段：耗時(shí)14-18小時(shí)，在此期間，升溫條件滿足：環(huán)境溫度從室溫上升到650℃；i)降溫階段：耗時(shí)7-9小時(shí)，在此期間，降溫條件滿足：環(huán)境溫度從650℃下降到室溫。進(jìn)一步地，所述小步a)中，7-18份木漿和25-50份玻璃纖維的添加和混合的方式為：先添加7-18份木漿，攪拌，后添加25-50份玻璃纖維，攪拌。進(jìn)一步地，所述小步a)中，添加木漿后攪拌時(shí)間不少于5分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為150-240轉(zhuǎn)/分鐘；添加玻璃纖維后攪拌時(shí)間不少于5分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為150-240轉(zhuǎn)/分鐘；所述小步b)中，濕混步驟的攪拌時(shí)間不少于20分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速為150-240轉(zhuǎn)/分鐘；小步c)中抽濕時(shí)間不少于30分鐘。進(jìn)一步地，所述小步c)中，最終得到的物料含水率為25％-30％。在混煉階段,本發(fā)明將傳統(tǒng)的混煉步驟優(yōu)化為：干混、濕混和抽濕，可以提高混合效率，在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)原料的迅速混合，提高過(guò)濾時(shí)的持續(xù)出料時(shí)間。在混合的過(guò)程中，先加入鈦白粉、羧甲基纖維素、聚氧化乙烯等粉末狀的物質(zhì)，將其充分混合之后，再加入木漿，通過(guò)攪拌將木漿與其他原料混勻之后，再加入玻璃纖維，通過(guò)攪拌將玻璃纖維與其他原料混勻。經(jīng)試驗(yàn)證明，這種混合方式可以顯著提高過(guò)濾時(shí)的持續(xù)出料時(shí)間。進(jìn)一步地，所述小步d)中，使用的過(guò)濾板為scr多孔催化劑濕胚擠出過(guò)濾板：包括等距排列的金屬條，還包括加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋與金屬條垂直，加強(qiáng)筋與金屬條固定在一起形成過(guò)濾板體。進(jìn)一步地，所述小步d)中，過(guò)濾板相鄰金屬條的間距為0.4-0.6mm?，F(xiàn)階段scr催化劑生產(chǎn)廠家使用普通的鋼絲網(wǎng)進(jìn)行物料過(guò)濾，該過(guò)濾網(wǎng)較易獲得，成本較低，但是損耗較大，在過(guò)濾過(guò)程中易出現(xiàn)破網(wǎng)的情況，難以立即發(fā)現(xiàn)。過(guò)濾網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題之后，物料中的大顆粒會(huì)混入物料當(dāng)中，一旦有粒徑超過(guò)0.6mm的雜質(zhì)顆粒進(jìn)入催化劑物料中，會(huì)造成堵模具現(xiàn)象，無(wú)法滿足多孔催化劑的生產(chǎn)技術(shù)要求。該scr多孔催化劑濕胚擠出過(guò)濾板使用加強(qiáng)筋固定金屬條，強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，使用過(guò)程中不易變形，不易破損，一旦破損易于發(fā)現(xiàn)。可以避免超過(guò)0.6mm的雜質(zhì)顆?；烊氲竭^(guò)濾后的物料當(dāng)中，從而避免擠出成型時(shí)堵模具的現(xiàn)象。進(jìn)一步地，所述小步f)中，包括以下階段：第一階段：耗時(shí)3-4天，在此期間，干燥條件滿足：環(huán)境溫度從30℃上升到40℃，送風(fēng)頻率從15hz上升到30hz，空氣濕度從80％下降到70％；第二階段：耗時(shí)3-4天，在此期間，干燥條件滿足：環(huán)境溫度從40℃上升到60℃，送風(fēng)頻率從30hz上升到40hz，空氣濕度從70％下降到40％；第三階段：耗時(shí)2-3天，在此期間，干燥條件滿足：環(huán)境溫度從60℃上升到70℃，送風(fēng)頻率從40hz上升到60hz，空氣濕度從40％下降到10％。各個(gè)階段的干燥時(shí)間、環(huán)境溫度、送風(fēng)頻率和空氣濕度會(huì)影響到成料的效果，如果各參數(shù)配合不當(dāng)，成料的質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重降低，甚至產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致一批物料報(bào)廢。進(jìn)一步地，所述小步g)中，最終得到的物料含水率為5％—10％。。進(jìn)一步地，所述小步h)中，包括以下階段：第一升溫階段：耗時(shí)7-9小時(shí)，在此期間，升溫條件滿足：環(huán)境溫度從室溫上升到400℃；第二升溫階段：耗時(shí)7-9小時(shí)，在此期間，升溫條件滿足：環(huán)境溫度從400℃上升到650℃。第一升溫階段是化學(xué)反應(yīng)階段，這一階段，乳酸、木漿、聚氧化乙烯、羧甲基纖維素等有機(jī)物被燒掉，偏釩酸銨轉(zhuǎn)化為v2o5，偏鎢酸銨轉(zhuǎn)化為wo3。第二升溫階段催化劑會(huì)發(fā)生燒結(jié)作用，提高催化劑的機(jī)械強(qiáng)度。在降溫階段，關(guān)鍵要控制降溫的速度，防止溫度變化過(guò)于劇烈而導(dǎo)致催化劑開裂。進(jìn)一步地，在實(shí)驗(yàn)檢測(cè)條件下，制得的多孔scr脫硝催化劑在溫度230-350℃之間的脫硝效率達(dá)到91％以上。本發(fā)明的有益效果是：1.混煉步驟包括干混、濕混、和抽濕三步，干混時(shí)先加木漿后加玻璃纖維，先干混后濕混，以實(shí)現(xiàn)各成分的快速均勻混合，降低混煉時(shí)間，提高混煉后的持續(xù)出料時(shí)間。2.成型時(shí)，使用scr多孔催化劑濕胚擠出過(guò)濾板進(jìn)行過(guò)濾，該濾板的強(qiáng)度更高，不易破損，可以避免過(guò)濾時(shí)堵模具，過(guò)濾效果更好。3.干燥時(shí)，通過(guò)干燥時(shí)間、送風(fēng)頻率、空氣濕度等參數(shù)的配合，可縮短干燥時(shí)間，避免催化劑開裂。4.煅燒時(shí)，通過(guò)升溫階段的溫度控制實(shí)現(xiàn)部分原料的化學(xué)轉(zhuǎn)化，并可利用燒結(jié)作用提高催化劑的強(qiáng)度；降溫時(shí)控制降溫時(shí)間和溫度變化趨勢(shì)，避免催化劑開裂。5.添加鈰、鐠元素，使多孔scr脫硝催化劑在溫度為230-350℃之間具有較高的脫硝效率。6.添加木漿，使催化劑的孔容、孔徑顯著提升，可提高催化劑的脫硝效率。7.由于燃?xì)鈾C(jī)組排出廢氣溫度通常在350-420℃，本專利所研究的低溫多孔scr脫硝催化劑最低反應(yīng)溫度只需230℃，余熱可以被重新利用，降低運(yùn)營(yíng)成本。附圖說(shuō)明圖1.低溫催化劑氨逃逸率隨溫度變化趨勢(shì)圖。圖2.低溫催化劑脫硝效率隨溫度變化對(duì)比圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明目的、技術(shù)方案更加清楚明白，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一：將100kg鈦白粉、8kg羧甲基纖維素和5kg聚氧化乙烯加入混煉機(jī)充分混合，添加7kg木漿，攪拌5分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘；添加25kg玻璃纖維，攪拌5分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘。添加50kg去離子水、5kg偏釩酸銨溶液、10kg偏鎢酸銨溶液、30kg氨水、10kg乳酸、1kg硝酸鈰溶液和0.1kg硝酸鐠溶液，攪拌25分鐘。抽濕設(shè)備抽濕35分鐘，最終得到的物料含水率為26.2％。將物料用scr多孔催化劑濕胚擠出過(guò)濾板過(guò)濾，留下粒徑小于過(guò)濾板網(wǎng)孔的物料，將過(guò)濾完成的物料制作成長(zhǎng)方體；將長(zhǎng)方體物料放入擠出機(jī)，擠出成型。將成型之后的物料用濕端自動(dòng)化設(shè)備碼放至一次干燥窯車，由叉車將一次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至一次干燥間，進(jìn)入耗時(shí)10天的一次干燥，在此期間，環(huán)境溫度從30℃上升到70℃，送風(fēng)頻率從15hz上升到50hz，空氣濕度從80％下降到10％；一次干燥結(jié)束之后，由叉車將一次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至濕端自動(dòng)化設(shè)備，該設(shè)備會(huì)將一次干燥窯車上的物料碼放至二次干燥窯車，碼放完成后由叉車將二次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至二次干燥間，進(jìn)入耗時(shí)14小時(shí)的二次干燥，在此期間，環(huán)境溫度從35℃上升到60℃。將干燥后的物料放入催化劑煅燒爐，進(jìn)入16小時(shí)的升溫階段，在此期間，環(huán)境溫度從室溫上升到650℃；進(jìn)入8小時(shí)的降溫階段，在此期間，環(huán)境溫度從650℃下降到室溫。另外，本實(shí)施例對(duì)比了干燥時(shí)間對(duì)最后加工效果的影響，在其他條件不變的情況下，如果干燥時(shí)間變?yōu)?天，催化劑頂面、左側(cè)面和右側(cè)面會(huì)產(chǎn)生平均長(zhǎng)度為20cm，寬0.2-1mm的縱裂紋(料長(zhǎng)0.6-1.3m)。如圖1所示，由本實(shí)施例獲得的催化劑在230-350℃的溫度范圍內(nèi)，具有較低的氨逃逸。針對(duì)本實(shí)施例，做了5組對(duì)照試驗(yàn)，比較了不同混合方式下的過(guò)濾持續(xù)出料時(shí)間。對(duì)照組的其他參數(shù)與本實(shí)施例相同，只調(diào)整了物料混合的方式，結(jié)果見下表：表1持續(xù)出料時(shí)間實(shí)驗(yàn)編號(hào)12345平均值實(shí)驗(yàn)組(先加木漿，后加玻璃纖維)83s80s76s81s80s80s對(duì)照1組(先加玻璃纖維，后加木漿)23s25s22s22s23s23s對(duì)照2組(固體與溶液同時(shí)混合)9s12s8s10s12s10.2s可見，固體和液體同時(shí)混合時(shí)的平均持續(xù)出料時(shí)間只有10.2s，先干混后濕混且先加玻璃纖維后加木漿的平均持續(xù)出料時(shí)間為23s，但先干混后濕混且先加木漿后加玻璃纖維的平均持續(xù)出料時(shí)間為80s?？梢?，先干混后濕混的持續(xù)出料時(shí)間明顯長(zhǎng)于固體與溶液同時(shí)混合的出料時(shí)間，即使是先干混后濕混，木漿與玻璃纖維的添加順序也對(duì)持續(xù)出料時(shí)間有極大影響。實(shí)施例二：將125kg鈦白粉、16kg羧甲基纖維素和8kg聚氧化乙烯加入混煉機(jī)充分混合，添加12kg木漿，攪拌8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘；添加35kg玻璃纖維，攪拌8分鐘，攪拌轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘；添加65kg去離子水、10kg偏釩酸銨溶液、15kg偏鎢酸銨溶液、45kg氨水、15kg乳酸、2.5kg硝酸鈰溶液和1kg硝酸鐠溶液，攪拌25分鐘；抽濕設(shè)備抽濕38分鐘，最終得到的物料含水率為28.2％。將物料用scr多孔催化劑濕胚擠出過(guò)濾板過(guò)濾，留下粒徑小于過(guò)濾板網(wǎng)孔的物料，將過(guò)濾完成的物料制作成長(zhǎng)方體；將長(zhǎng)方體物料放入擠出機(jī)，擠出成型。將成型之后的物料用濕端自動(dòng)化設(shè)備碼放至一次干燥窯車，由叉車將一次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至一次干燥間，進(jìn)入耗時(shí)4天的一次干燥第一階段，在此期間，環(huán)境溫度從30℃上升到40℃，送風(fēng)頻率從15hz上升到30hz，空氣濕度從80％下降到70％；進(jìn)入耗時(shí)3天的一次干燥第二階段，在此期間，環(huán)境溫度從40℃上升到60℃，送風(fēng)頻率從30hz上升到40hz，空氣濕度從70％下降到40％；進(jìn)入耗時(shí)2天的一次干燥第三階段，在此期間，環(huán)境溫度從60℃上升到70℃，送風(fēng)頻率從40hz上升到60hz，空氣濕度從40％下降到10％。一次干燥結(jié)束之后，由叉車將一次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至濕端自動(dòng)化設(shè)備，該設(shè)備會(huì)將一次干燥窯車上的物料碼放至二次干燥窯車，碼放完成后由叉車將二次干燥窯車轉(zhuǎn)運(yùn)至二次干燥間，進(jìn)入耗時(shí)14小時(shí)的二次干燥，在此期間，環(huán)境溫度從35℃上升到60℃。將干燥后的物料放入催化劑煅燒爐，進(jìn)入8小時(shí)的第一升溫階段，在此期間，環(huán)境溫度從室溫上升到400℃；接著，進(jìn)入8小時(shí)的第二升溫階段，在此期間，環(huán)境溫度從400℃上升到650℃；之后，進(jìn)入8小時(shí)的降溫階段，在此期間，環(huán)境溫度從650℃下降到室溫。針對(duì)本實(shí)施例，做了5組對(duì)照試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組添加木漿，對(duì)照組不添加木漿，其他條件不變，得到孔容、孔徑測(cè)試結(jié)果，見下表：表2孔容、孔徑對(duì)比表可見，添加木漿之后，催化劑的孔容、孔徑出現(xiàn)顯著提升，而孔容、孔徑是催化效果的重要參數(shù)，可見本發(fā)明添加木漿后，可以起到顯著提高催化效果的作用。取230℃、270℃、310℃和350℃時(shí)5組實(shí)驗(yàn)組的脫硝效率平均值和5組對(duì)照組的脫硝效率平均值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖2所示。可見，按照本發(fā)明的方法制備的scr脫硝催化劑，脫硝效率在各溫度點(diǎn)都顯著高于對(duì)照組。本發(fā)明可廣泛運(yùn)用于燃?xì)鈾C(jī)組用低溫多孔scr脫硝催化劑的制備場(chǎng)合。當(dāng)前第1頁(yè)12