本發(fā)明屬于脫硝催化劑的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線及制備方法。

背景技術(shù)：

脫硝催化劑是煙氣脫硝技術(shù)中最關(guān)鍵的一環(huán)，其組成、結(jié)構(gòu)、壽命等相關(guān)參數(shù)直接影響脫硝系統(tǒng)的脫硝效率及其運(yùn)行狀況。催化劑型式可分為三種：板式、蜂窩式和波紋板式，其中板式催化劑以不銹鋼金屬板壓成的金屬網(wǎng)為基材，將TiO₂、V₂O₅等的混合物黏附在不銹鋼網(wǎng)上，經(jīng)過(guò)壓制、鍛燒后，將催化劑板組裝成催化劑模塊。

選擇性催化還原SCR法煙氣脫硝具有效率高、選擇性好、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),在世界范圍內(nèi)廣泛使用，催化劑是SCR法脫硝系統(tǒng)的核心，直接決定著SCR法脫硝系統(tǒng)的性能和投資運(yùn)行成本。我國(guó)火電廠以燃煤為主,我國(guó)燃煤具有灰分含量高、成分復(fù)雜多變等特點(diǎn),而且SCR法脫硝系統(tǒng)幾乎全部采用無(wú)旁路的結(jié)構(gòu)。如何根據(jù)我國(guó)燃煤煙氣條件選擇合適的催化劑方案,對(duì)于保證SCR法脫硝系統(tǒng)的安全可靠性,提高脫硝性能,降低初投資和運(yùn)行成本等具有重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線，以及平板式脫硝催化劑的制備方法，以解決目前板式催化劑無(wú)法適應(yīng)我國(guó)燃煤具有灰分含量高、成分復(fù)雜的情況，從而導(dǎo)致脫硝效率不高且安全性能無(wú)法保證的技術(shù)問(wèn)題。

為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

在一些可選的實(shí)施例中，提供一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線，按照平板式脫硝催化劑運(yùn)行方向依次包括：物料混合器、催化劑壓制裝置、煅燒爐及催化劑模塊組裝平臺(tái)；所述物料混合器用于混合催化劑原料以形成催化劑膏料，并將所述催化劑膏料運(yùn)輸至所述催化劑壓制裝置，所述催化劑壓制裝置用于將所述催化劑膏料碾壓在不銹鋼網(wǎng)格上并制成催化劑單體，所述催化劑壓制裝置通過(guò)下線車(chē)將所述催化劑單體送入所述煅燒爐的入口，所述煅燒爐用于對(duì)所述催化劑單體進(jìn)行煅燒處理，所述煅燒爐外設(shè)置控制爐內(nèi)溫度的溫度控制裝置，所述催化劑模塊組裝平臺(tái)用于將煅燒完成的催化劑單體組裝成催化劑模塊。

在一些可選的實(shí)施例中，所述物料混合器包括：混料容器、位于所述混料容器內(nèi)部的攪拌裝置、位于所述混料容器頂部的三個(gè)進(jìn)料口及位于所述混料容器底部的出料口，所述三個(gè)進(jìn)料口的下方均設(shè)置振動(dòng)網(wǎng)篩，所述混料容器的底部設(shè)置震動(dòng)裝置。

在一些可選的實(shí)施例中，所述催化劑壓制裝置包括：壓制腔、位于所述壓制腔內(nèi)部的傳送機(jī)構(gòu)、膏料碾壓板、褶皺碾壓板及單板組裝平臺(tái)，所述壓制腔頂部設(shè)置與所述物料混合器出料口連接的撒料口，所述膏料碾壓板設(shè)置在所述撒料口和所述褶皺碾壓板之間，所述單板組裝平臺(tái)設(shè)置于所述傳送機(jī)構(gòu)末端。

在一些可選的實(shí)施例中，所述壓制腔的頂部還設(shè)置有動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)由PLC進(jìn)行控制，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述膏料碾壓板及所述褶皺碾壓板對(duì)所述傳送機(jī)構(gòu)上的催化劑膏料進(jìn)行壓制。

在一些可選的實(shí)施例中，所述煅燒爐外設(shè)置溫度控制裝置，所述煅燒爐內(nèi)每隔一定距離設(shè)置一個(gè)熱電偶，所述熱電偶將測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳送至所述溫度控制裝置，所述溫度控制裝置與所述煅燒爐的鼓風(fēng)機(jī)連接，所述溫度控制裝置接收并處理所述溫度數(shù)據(jù)，輸出控制指令至鼓風(fēng)機(jī)以控制鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量。

在一些可選的實(shí)施例中，所述催化劑模塊組裝平臺(tái)包括：矩形支撐架、設(shè)置在所述矩形支撐架頂部的主臺(tái)面、輔臺(tái)面及相對(duì)所述矩形支撐架移動(dòng)的滑板，所述滑板通過(guò)滑動(dòng)裝置設(shè)置在所述矩形支撐架上，所述輔臺(tái)面設(shè)置在所述矩形支撐架的端部。

在一些可選的實(shí)施例中，所述的一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線，其特征在于，還包括：催化劑活性檢測(cè)系統(tǒng)，所述催化劑活性檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)催化劑的活性。

在一些可選的實(shí)施例中，提供一種平板式脫硝催化劑的制備方法，包括：制備催化劑膏料：將基料、輔助劑及纖維混合攪拌均勻形成催化劑膏料；壓制催化劑單體：將所述催化劑膏料碾壓在不銹鋼網(wǎng)格上形成單板并將一定數(shù)量的單板組裝成催化加單體；煅燒：將所述催化加單體送入煅燒爐，在315℃下鍛燒10小時(shí)；組裝：將若干煅燒完成的催化劑單體組成催化劑模塊。

在一些可選的實(shí)施例中，所述制備催化劑膏料的過(guò)程包括：將偏釩酸銨與硬脂酸混勻后，加入去離子水和氨水，在20-35℃條件下，均勻攪拌至充分溶解形成第一混合液；在所述第一混合液中加入基料及纖維并攪拌形成第二混合液，所述基料包括：二氧化鈦，所述纖維為木漿纖維或活性炭纖維；在所述第二混合液中加入輔助劑，混合攪拌均勻形成催化劑膏料，所述輔助劑包括：三氧化鎢、氧化鎢、氧化鉬、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳和稀土元素。

在一些可選的實(shí)施例中，所述壓制催化劑單體的過(guò)程包括：將所述催化劑膏料均勻黏附在不銹鋼網(wǎng)上壓制成型，并裁減切割成大小適當(dāng)?shù)拇呋瘎﹩伟?；在所述催化劑單板上壓制出褶皺；將一定?shù)量的單板組裝成催化劑單體。

本發(fā)明所帶來(lái)的有益效果：不僅提升整體制備的效率而且制造完成的催化劑更加適應(yīng)我國(guó)的實(shí)際狀況，保證了平板式脫硝催化劑的物理性能(機(jī)械強(qiáng)度、比表面積、孔容、孔徑)和工藝性能(脫硝效率、SO轉(zhuǎn)化率、NH逃逸率)滿足電廠的實(shí)際使用要求；提高基料的整體耐磨程度，減少含堿金屬或砷元素的雜質(zhì)吸附在活性中心上，或是與活性中心起化學(xué)作用，從而變?yōu)橛绊懘呋瘎┬阅艿奈镔|(zhì)，使催化劑中毒失活。

為了上述以及相關(guān)的目的，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例包括后面將詳細(xì)說(shuō)明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說(shuō)明以及附圖詳細(xì)說(shuō)明某些示例性方面，并且其指示的僅僅是各個(gè)實(shí)施例的原則可以利用的各種方式中的一些方式。其它的益處和新穎性特征將隨著下面的詳細(xì)說(shuō)明結(jié)合附圖考慮而變得明顯，所公開(kāi)的實(shí)施例是要包括所有這些方面以及它們的等同。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明物料混合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明催化劑壓制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明一種平板式脫硝催化劑的制備方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實(shí)施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實(shí)施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過(guò)程的以及其他的改變。實(shí)施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨(dú)的部件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實(shí)施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實(shí)施方案的部分和特征。本發(fā)明的實(shí)施方案的范圍包括權(quán)利要求書(shū)的整個(gè)范圍，以及權(quán)利要求書(shū)的所有可獲得的等同物。

在一些說(shuō)明性的實(shí)施例中，如圖1至3所示，提供一種平板式脫硝催化劑的制備生產(chǎn)線，按照平板式脫硝催化劑在加工過(guò)程中的運(yùn)行方向依次包括：物料混合器1、催化劑壓制裝置2、煅燒爐3、催化劑模塊組裝平臺(tái)4及催化劑活性檢測(cè)系統(tǒng)。

其中，物料混合器1用于混合催化劑原料以形成催化劑膏料，并將所述催化劑膏料運(yùn)輸至所述催化劑壓制裝置，催化劑原料包括：二氧化鈦、纖維、三氧化鎢、氧化鎢、氧化鉬、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳和稀土元素。催化劑壓制裝置2用于將催化劑膏料碾壓在不銹鋼網(wǎng)格上并制成催化劑單體，催化劑壓制裝置2通過(guò)下線車(chē)6將催化劑單體送入煅燒爐3的入口，煅燒爐3用于對(duì)催化劑單體進(jìn)行煅燒處理，催化劑模塊組裝平臺(tái)4用于將煅燒完成的催化劑單體組裝成催化劑模塊。

在整個(gè)工藝過(guò)程中，煅燒作為一個(gè)特殊工藝過(guò)程，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制。催化劑只有經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)撵褵^(guò)程處理，其物理性能和工藝性能才能滿足實(shí)際使用要求。而煅燒溫度作為在煅燒過(guò)程當(dāng)中最重要的一個(gè)工藝參數(shù)，確保其準(zhǔn)確性就顯得格外重要，且隨著煅燒爐當(dāng)中熱電偶的長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)存在一定的老化進(jìn)而造成較大的測(cè)量誤差，因此在平板式脫硝催化劑的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，需要定期對(duì)煅燒過(guò)程當(dāng)中的溫度進(jìn)行測(cè)量，進(jìn)而確保達(dá)到規(guī)定的工藝參數(shù)要求，才能保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，煅燒爐3外設(shè)置控制爐內(nèi)溫度的溫度控制裝置7，煅燒爐3內(nèi)每隔一定距離設(shè)置一個(gè)熱電偶，熱電偶將測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)傳送至溫度控制裝置7，溫度控制裝置7與煅燒爐3的鼓風(fēng)機(jī)連接，溫度控制裝置7接收溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理處理，處理完成后輸出相應(yīng)的控制指令至鼓風(fēng)機(jī)以控制鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)量，保證煅燒爐3內(nèi)的溫度處于工藝要求范圍內(nèi)。溫度控制裝置7內(nèi)部設(shè)置微控制芯片，依據(jù)單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理過(guò)程。

如圖2所示，物料混合器包括：混料容器11、攪拌裝置12、進(jìn)料口13、出料口14、振動(dòng)網(wǎng)篩15及震動(dòng)裝置16。

攪拌裝置12安裝在混料容器11的內(nèi)部，用于攪拌加入混料容器11的催化劑原料，包括：攪拌軸、驅(qū)動(dòng)攪拌軸旋轉(zhuǎn)的電機(jī)、安裝于攪拌軸尾端的攪拌器。進(jìn)料口13的數(shù)量為三個(gè)，分別用于加入采用二氧化鈦和二氧化硅粉末或玻璃纖維構(gòu)成基料；以三氧化鎢、氧化鎢、氧化鉬、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳和稀土元素構(gòu)成的抗氧化毒化輔助劑；木漿纖維或活性炭纖維。三個(gè)進(jìn)料13口的下方均設(shè)置振動(dòng)網(wǎng)篩15，混料容器11的底部設(shè)置震動(dòng)裝置16，振動(dòng)網(wǎng)篩15及震動(dòng)裝置16的動(dòng)力均來(lái)自震動(dòng)泵，加速混合進(jìn)程，提升混合效率。

催化劑壓制裝置2包括：壓制腔21、傳送機(jī)構(gòu)22、膏料碾壓板23、褶皺碾壓板24、單板組裝平臺(tái)25、動(dòng)力機(jī)構(gòu)26及PLC，動(dòng)力機(jī)構(gòu)26設(shè)置在壓制腔21的頂部，由PLC進(jìn)行控制，單板組裝平臺(tái)25設(shè)置于傳送機(jī)構(gòu)末端。

傳送機(jī)構(gòu)22采用傳送帶，傳送不銹鋼鋼帶經(jīng)拉伸制備的鋼網(wǎng)。壓制腔21頂部設(shè)置與物料混合器出料口14連接的撒料口27，物料混合器1輸送出來(lái)的催化劑膏料自撒料口27灑出，落在不銹鋼鋼網(wǎng)上。膏料碾壓板23設(shè)置在所述撒料口27和所述褶皺碾壓板24之間，首先，動(dòng)力機(jī)構(gòu)26驅(qū)動(dòng)膏料碾壓板23將催化劑膏料碾壓在不銹鋼網(wǎng)格上制作成單板，再驅(qū)動(dòng)褶皺碾壓板24在單板上壓出褶皺，最后經(jīng)單板組裝平臺(tái)25將單板組裝成催化劑單體。

催化劑模塊組裝平臺(tái)4包括：矩形支撐架41、設(shè)置在矩形支撐架41頂部的主臺(tái)面42、輔臺(tái)面43及相對(duì)矩形支撐架41移動(dòng)的滑板44，滑板44通過(guò)滑動(dòng)裝置設(shè)置在矩形支撐架41上，輔臺(tái)面43設(shè)置在矩形支撐架41的端部，滑動(dòng)裝置采用滑軌和滑輪配合使用。煅燒爐3內(nèi)出來(lái)的催化劑單體經(jīng)下線小車(chē)推送至催化劑模塊組裝平臺(tái)4，在所述催化加模塊組裝平臺(tái)4上，將催化劑單體經(jīng)滑板44按照順序的轉(zhuǎn)移至輔臺(tái)面43，在輔臺(tái)面43上完成組裝。

其中，催化劑活性檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)催化劑的活性，催化劑活性檢測(cè)評(píng)價(jià)是其研發(fā)、設(shè)計(jì)和質(zhì)量檢驗(yàn)中必不可少的環(huán)節(jié)。

如圖4所示，提供一種平板式脫硝催化劑的制備方法，包括：

步驟S1：制備催化劑膏料：將基料、輔助劑及纖維混合攪拌均勻形成催化劑膏料；

步驟S2：壓制催化劑單體：將所述催化劑膏料碾壓在不銹鋼網(wǎng)格上形成單板并將一定數(shù)量的單板組裝成催化加單體；

步驟S3：煅燒：將所述催化加單體送入煅燒爐，在315℃下鍛燒10小時(shí)；

步驟S4：組裝：將若干煅燒完成的催化劑單體組成催化劑模塊。

其中，所述制備催化劑膏料的過(guò)程包括：

將偏釩酸銨與硬脂酸混勻后，加入去離子水和氨水，在20-35℃條件下，均勻攪拌至充分溶解形成第一混合液；

在所述第一混合液中加入基料及纖維并攪拌形成第二混合液，所述基料包括：二氧化鈦，所述纖維為木漿纖維或活性炭纖維；

在所述第二混合液中加入輔助劑，混合攪拌均勻形成催化劑膏料，所述輔助劑包括：三氧化鎢、氧化鎢、氧化鉬、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳和稀土元素。

其中，所述壓制催化劑單體的過(guò)程包括：

將所述催化劑膏料均勻黏附在不銹鋼網(wǎng)上壓制成型，并裁減切割成大小適當(dāng)?shù)拇呋瘎﹩伟澹?/p>

在所述催化劑單板上壓制出褶皺；

將一定數(shù)量的單板組裝成催化劑單體。

采用二氧化鈦和二氧化硅粉末或玻璃纖維構(gòu)成基料，利用氧化硅粉末和玻璃纖維高強(qiáng)度高韌性的特點(diǎn)，提高基料的整體耐磨程度。以三氧化鎢、氧化鎢、氧化鉬、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳和稀土元素構(gòu)成抗氧化、抗毒化輔助劑，可減少含堿金屬或砷元素的雜質(zhì)吸附在活性中心上，或是與活性中心起化學(xué)作用，從而變?yōu)橛绊懘呋瘎┬阅艿奈镔|(zhì)，使催化劑中毒失活。并且還加入了木漿纖維或活性炭纖維，增大了催化劑中的孔洞大小，增加了孔洞的數(shù)量，提高了催化劑的效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，結(jié)合本文的實(shí)施例描述的各種說(shuō)明性的邏輯框、模塊、電路和算法步驟均可以實(shí)現(xiàn)成電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或其組合。為了清楚地說(shuō)明硬件和軟件之間的可交換性，上面對(duì)各種說(shuō)明性的部件、框、模塊、電路和步驟均圍繞其功能進(jìn)行了一般地描述。至于這種功能是實(shí)現(xiàn)成硬件還是實(shí)現(xiàn)成軟件，取決于特定的應(yīng)用和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所施加的設(shè)計(jì)約束條件。熟練的技術(shù)人員可以針對(duì)每個(gè)特定應(yīng)用，以變通的方式實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是，這種實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)解釋為背離本公開(kāi)的保護(hù)范圍。