專利名稱：一種整體負載型V₂O₅-WO₃/TiO₂SCR催化劑制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化工技術領域，尤其涉及的是一種整體負載型V2O5-WOZTiO2SCR催化 劑制備方法。
背景技術：
目前的產品主要采用的是基體與Ti02、V205以及其他助劑共混的方式進行生產，催 化劑中TiO2與V2O5占催化劑總重量85% 95% ,TiO2與V2O5大部分起到的是基體的作用， V2O5未充分發(fā)揮其活性組份功能，造成Ti02、V2O5巨大浪費，導致SCR技術的初次投入及后 續(xù)運行成本高昂。
因此，現有技術存在缺陷，需要改進。發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種整體負載型 V205-W03/TiO2SCR催化劑制備方法。
本發(fā)明的技術方案如下
一種整體負載型V205-W03/Ti02SCR催化劑制備方法，包括以下步驟:A1、蜂窩堇青 石基體改性對300孔/inch2，壁厚O. 6mm的堇青石蜂窩陶瓷基體，采用80Wt%草酸對堇青 石表面進行酸處理，酸處理溫度為80°C，腐蝕8h，取出后用去離子水洗滌至中性，用洗耳球 吹除孔道內溶液，在140°C下干燥3h ；
A2、化學氣相沉積負載TiO2 :四氯化鈦和O2作為反應先驅體，TiCl4用濃度為 99. 99%的氮氣作為載氣在35°C進行氣化；為保證TiCl4有較穩(wěn)定的蒸氣壓，恒溫水浴控 制溫度為60°C，步進電機控制噴頭移動位置；化學氣相沉積控制反應溫度500±10°C，載氣 流量600sccm,稀釋用N2流量1200sccm, O2流量120sccm,氣壓保持1. OlxlO5Pa,反應時間 60min ；
A3、W過飽和溶液配制以((NH4) 5H6 [H2 (WO4) 6]) · H2O顆粒為溶質，蒸餾水為溶劑， 溶解過程中以加熱來加快溶解速度，配制的W化合物飽和溶液濃度為400g/100ml ；
A4、V過飽和溶液配制按照草酸與偏釩酸銨的摩爾比為2 : 1，稱取偏釩酸銨與草 酸，控制其配制溫度為60°C以加速溶液老化；
A5、W03負載:W03負載采用過量體積浸潰法將完成TiO2負載的堇青石基體浸入W 化合物過飽和溶液，在具有加熱功能的磁力攪拌器上連續(xù)攪拌，浸潰2小時，浸潰溫度控制 在60°C;浸潰樣品在烘箱中分階段干燥95°C干燥lh，然后80°C干燥lh，在空氣氣氛中分段 焙燒300°C焙燒2h，然后450°C焙燒3h ；
A6、V205的負載=V2O5負載采用過量體積浸潰法將負載WO3的堇青石載體浸入V過 飽和溶液中，在磁力攪拌器上60°c下連續(xù)攪拌浸潰2小時，取出在烘箱中分階段干燥90°C 干燥lh，然后80°C干燥Ih ;，在空氣氣氛中，300°C X2h+450°C X3h分段焙燒。
本發(fā)明專利以改性蜂窩堇青石為基體，利用化學氣相沉積技術調控整體負載型V2O5-WOZTiO2催化劑結構，實現了催化劑與改性蜂窩堇青石基體穩(wěn)固的化學結合，解決了 催化劑與基體的結合強度，提高了催化劑的耐沖刷能力。發(fā)揮出改性蜂窩堇青石的基體作 用，顯著提高V2O5-WOZTiO2有效含量，避免了 V2O5-WOZTiO2的浪費，降低了催化劑的制造成 本。
本發(fā)明采用化學氣相沉積技術負載TiO2,相對目前采用的溶液法，溶膠凝膠法， TiO2與基體是化學鍵結合，負載率高，結合強度高，TiO2表面結構，孔結構良好，有利于控制 后續(xù)WO3與V2O5的負載與分布。
本發(fā)明WO3與V2O5分步負載,有利于控制組分的含量與分布；本發(fā)明WO3與V2O5負 載后的分步干燥與分步焙燒工藝，為控制組分組態(tài)創(chuàng)造了條件。
具體實施方式
以下結合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。
整體負載型V2O5-WOZTiO2CSR催化劑制備方法，包括以下步驟
Al、蜂窩堇青石基體改性對300孔/inch2，壁厚O. 6mm的堇青石蜂窩陶瓷基體，采 用80Wt%草酸對堇青石表面進行酸處理，酸處理溫度為80°C，腐蝕8h，取出后用去離子水 洗滌至中性，用洗耳球吹除孔道內溶液，在140°C下干燥3h。
A2、化學氣相沉積負載TiO2 :四氯化鈦(TiCl4)和O2作為反應先驅體，TiCl4用濃 度為99. 99%的氮氣作為載氣在35°C進行氣化。為保證TiCl4有較穩(wěn)定的蒸氣壓，恒溫水 浴控制溫度為60°C，步進電機控制噴頭移動位置。
化學氣相沉積控制反應溫度500±10°C，載氣流量600SCCm，稀釋用N2流量 1200sccm, O2 流量 120sccm,氣壓保持1. OlX IO5Pa,反應時間 60min。
A3、W過飽和溶液配制以((NH4) 5H6 [H2 (WO4) 6]) · H2O顆粒為溶質，蒸餾水為溶劑， 溶解過程中以加熱來加快溶解速度，配制的W飽和溶液化合物濃度為400g/100ml。
A4、V過飽和溶液配制按照草酸與偏釩酸銨的摩爾比為2 : 1，稱取適量的偏釩酸 銨(NH4VO3)與草酸(H2C2O4),控制其配制溫度為60°C，目的是加速溶液老化。
A5、W03負載:W03負載采用過量體積浸潰法將完成TiO2負載的堇青石基體浸入W 化合物過飽和溶液，在具有加熱功能的磁力攪拌器上連續(xù)攪拌，浸潰2小時，浸潰溫度控制 在60°C。浸潰樣品在烘箱中分階段干燥95°C干燥lh，然后80°C干燥lh，在空氣氣氛中分 段焙燒300°C焙燒2h，然后450°C焙燒3h。
A6、V205的負載=V2O5負載采用過量體積浸潰法將負載WO3的堇青石載體浸入V過 飽和溶液中，在磁力攪拌器上60°C下連續(xù)攪拌浸潰2小時，取出在烘箱中分階段干燥90°C 干燥lh，然后80°C干燥Ih ;，在空氣氣氛中，300°C X2h+450°C X3h分段焙燒。
利用本發(fā)明方法制備的負載型催化劑中TiO2在改性堇青石基體上負載率為18%， TiO2載體與堇青石基體結合強度達到35N，活性組分V2O5含量為1.8%，助劑組分WO3含 量為7.8%,1.8% V205-7. 8 % W03/Ti02整體負載型催化劑，其BET89. 2m2 · g—1，總孔面積 85. 6m2 · g' 總孔容積 O. 2689m3 · g—1，催化劑在活化溫度 T = 350。。、Sv = lOOOh—1、nNH3/nN0 =I時，NO脫出率nNQ/%達到97.8%。
應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種整體負載型V205-W03/Ti02SCR催化劑制備方法，其特征在于，包括以下步驟:A1、 蜂窩堇青石基體改性對300孔/inch2，壁厚O. 6mm的堇青石蜂窩陶瓷基體，采用80Wt%草酸對堇青石表面進行酸處理，酸處理溫度為80°C，腐蝕8h，取出后用去離子水洗滌至中性， 用洗耳球吹除孔道內溶液，在140°C下干燥3h ；A2、化學氣相沉積負載TiO2 :四氯化鈦和O2作為反應先驅體，TiCl4用濃度為99. 99% 的氮氣作為載氣在35°C進行氣化；為保證TiCl4有較穩(wěn)定的蒸氣壓，恒溫水浴控制溫度為60°C，步進電機控制噴頭移動位置；化學氣相沉積控制反應溫度500±10°C，載氣流量 600sccm,稀釋用 N2 流量 1200sccm, O2 流量 120sccm,氣壓保持1. OlxlO5Pa,反應時間 60min ； A3、W過飽和溶液配制以((NH4)5H6[H2 (WO4)6]) · H2O顆粒為溶質，蒸餾水為溶劑，溶解過程中以加熱來加快溶解速度，配制的W化合物飽和溶液濃度為400g/100ml ；A4、V過飽和溶液配制按照草酸與偏釩酸銨的摩爾比為2 1，稱取偏釩酸銨與草酸， 控制其配制溫度為60°C以加速溶液老化；A5、WO3負載W03負載采用過量體積浸潰法將完成TiO2負載的堇青石基體浸入W化合物過飽和溶液，在具有加熱功能的磁力攪拌器上連續(xù)攪拌，浸潰2小時，浸潰溫度控制在 60°C;浸潰樣品在烘箱中分階段干燥95°C干燥lh，然后80°C干燥lh，在空氣氣氛中分段焙燒300°C焙燒2h，然后450°C焙燒3h ；A6、V2O5的負載=V2O5負載采用過量體積浸潰法將負載WO3的堇青石載體浸入V過飽和溶液中，在磁力攪拌器上60°C下連續(xù)攪拌浸潰2小時，取出在烘箱中分階段干燥90°C干燥lh，然后80°C干燥Ih ;，在空氣氣氛中，300°C X2h+450°C X3h分段焙燒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整體負載型V2O5-WO3/TiO2SCR催化劑制備方法，包括以下步驟A1、蜂窩堇青石基體改性；A2、化學氣相沉積負載TiO2；A3、W過飽和溶液配制；A4、V過飽和溶液配制；A5、WO3負載；A6、V2O5的負載。本發(fā)明以改性蜂窩堇青石為基體，利用化學氣相沉積技術調控整體負載型V2O5-WO3/TiO2催化劑結構，實現了催化劑與改性蜂窩堇青石基體穩(wěn)固的化學結合，解決了催化劑與基體的結合強度，提高了催化劑的耐沖刷能力。發(fā)揮出改性蜂窩堇青石的基體作用，顯著提高V2O5-WO3/TiO2有效含量，避免了V2O5-WO3/TiO2的浪費，降低了催化劑的制造成本。
文檔編號B01J23/30GK103028395SQ20121059567
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者楊眉, 薛屺, 黃本生, 王小紅, 劉清才 申請人:西南石油大學