CN113209960A - 一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及烟气处理的领域，具体公开了一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法及应用。一种蜂窝式脱硝催化剂包括蜂窝状的催化剂本体，催化剂本体由包含以下重量份的原料制作成型：600～620份钛白粉、12～29份偏钒酸铵、18～42份钼酸铵、16～45份玻璃纤维、12～34份高岭土、1～3份硬脂酸、3.6～9.5份聚氧化乙烯、4.2～8.4份乳酸和10～50份抑硫剂，抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种的组合；其制备方法为：准备原料；制备偏钒酸铵溶液；混炼；过滤‑预挤出；陈腐；挤出；干燥；焙烧；切割。本申请的蜂窝式脱硝催化剂具有提高脱硝催化剂的脱硝效率的优点。

Description

一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法及应用
技术领域
本申请涉及烟气处理的领域，更具体地说，它涉及一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法及应用。
背景技术
选择性催化还原技术(SCR)是控制氮氧化物(NOx)排放的最为关键的技术，广泛应用于热电厂、焚烧厂等工业烟气脱硝，以及柴油机动车尾气净化。该技术以尿素、氨水或液氨产生的NH3为还原剂，核心是脱硝催化剂。
相关技术中，公告号为CN102974340B的中国发明专利公开了一种蜂窝状V-Ti低温烟气脱硝催化剂的制备方法，通过混料工艺和成型工艺制得催化剂，催化剂中，以占催化剂质量的70～90％的纳米级TiO2为载体，占催化剂质量的5～15％的V2O5为活性成分，金属氧化物助剂为Cr、Mn、Cu、Ce、W、Mo的氧化物中的一种或几种，占催化剂质量的4～16％。
发明人认为，相关技术中存在以下缺陷：上述方法制得的脱硝催化剂在使用时，脱硝催化剂的孔道堵塞情况较严重，从而降低了脱硝催化剂的脱硝效率。
发明内容
为了提高脱硝催化剂的脱硝效率，本申请提供一种蜂窝式脱硝催化剂及其制备方法及应用。
第一方面，本申请提供一种蜂窝式脱硝催化剂，采用如下的技术方案：
一种蜂窝式脱硝催化剂，包括蜂窝状的催化剂本体，所述催化剂本体由包含以下重量份的原料制作成型：600～620份钛白粉、12～29份偏钒酸铵、18～42份钼酸铵、16～45份玻璃纤维、12～34份高岭土、1～3份硬脂酸、3.6～9.5份聚氧化乙烯、4.2～8.4份乳酸和10～50份抑硫剂，所述抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种的组合。
通过采用上述技术方案，由于采用抑硫剂，抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种的组合，降低了待处理的烟气或尾气中SO2向SO3转化的转化率，从而减少了SO3与NH3反应生成的硫酸铵对催化剂本体的孔道的堵塞情况，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
可选的，所述催化剂本体由包含以下重量份的原料制作成型：600～620份钛白粉、20.4～26.5份偏钒酸铵、28.4～38.7份钼酸铵、26.4～41份玻璃纤维、17.5～28.3份高岭土、1.7～2.5份硬脂酸、5.2～8份聚氧化乙烯、5.8～7份乳酸和15～45份抑硫剂，所述抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶，所述硅溶胶和铝溶胶的重量份之比为(2～5)：1。
通过采用上述技术方案，由于采用上述组合及重量份范围的原料，尤其抑硫剂采用硅溶胶和铝溶胶复配使用时，具有优异的降低待处理的烟气或尾气中SO2向SO3转化的转化率的效果，脱硝催化剂的孔道堵塞情况减少，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
可选的，所述催化剂本体还包含3～3.5重量份的木浆粉。
通过采用上述技术方案，木浆粉在与催化剂本体的其他原料混炼后，经过焙烧会挥发，在催化剂本体内部形成孔隙，从而增大了催化剂本体的孔容和比表面积，在抑硫剂降低了SO2的转化率之后，仍转化成功的SO3与NH3结合后生成的硫酸铵可经过催化剂本体上的孔道进入与孔道连通的孔隙中，从而进一步降低孔道的堵塞情况，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
可选的，所述催化剂本体还包含1～7重量份的羧甲基纤维素。
通过采用上述技术方案，木浆粉和羧甲基纤维素复配使用时，具有更优异的提高催化剂的孔容和比表面积的效果，从而减少脱硝催化剂的孔道堵塞情况，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
可选的，所述脱硝催化剂还包括耐磨涂层，所述耐磨涂层由耐磨涂层混合液涂覆于催化剂本体的迎风面上之后固化而成，所述耐磨涂层混合液包含重量之比为7:2:1的液体硅酸钠、聚丙烯网状纤维和26-41型氟橡胶粒。
在脱硝催化剂使用的过程中，在烟气较大的气流速度下，烟气中携带的较大的飞灰颗粒物对催化剂本体迎风面易产生磨损，长期磨损状态下，造成催化剂本体上的活性成分流失，通过采用上述技术方案，在催化剂本体的迎风面上设置了耐磨涂层，液体硅酸钠先作为粘结剂，将聚丙烯网状纤维和26-41型氟橡胶粒粘附在一起，再粘结到催化剂本体的迎风面上，随着液体硅酸钠固化之后，聚丙烯网状纤维和26-41型氟橡胶粒牢固地粘附在催化剂本体的迎风面上，聚丙烯网状纤维形成网状结构，26-41型氟橡胶粒则在网状结构上形成多个突出点，当烟气携带较大的飞灰颗粒物经过脱硝催化剂时，碰撞到催化剂迎风面的飞灰颗粒物被网状结构阻拦后降低了速度，又在26-41型氟橡胶粒的作用下转变前进路径而进入孔道中被催化剂本体处理，从而降低了催化剂本体迎风面的磨损程度，催化剂本体上的活性成分不易流失，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
第二方面，本申请提供一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，采用如下的技术方案：
一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，催化剂本体的制备包括以下步骤：
(1)按照配比准备各原料备用；
(2)制备偏钒酸铵溶液：取偏钒酸铵充分溶解于NH3质量含量为20％的氨水中，加入单乙醇胺调节溶液的pH至7.8～9，得到偏钒酸铵溶液；
(3)混炼：取偏钒酸铵溶液、其他各原料进行混炼，混炼过程中加NH3质量含量为15％的氨水调节pH稳定在7.8～9，混炼过程中还加入去离子水，使各原料充分混合，形成混炼物，最终得到的混炼物的含水率为28％～31％；
(4)过滤-预挤出：对混炼物进行过滤，除去杂质，得到精料，对精料预挤出形成条型的坯料；
(5)陈腐：将坯料进行陈放，陈腐周期为24小时；
(6)挤出：将陈腐后的坯料进行挤出成型，得到蜂窝状坯料；
(7)干燥：对蜂窝状坯料进行干燥；
(8)焙烧：将干燥后的蜂窝状坯料进行焙烧，最终焙烧温度为510℃～530℃；
(9)切割：对焙烧好的蜂窝状坯料进行切割，形成蜂窝状的催化剂本体，且催化剂本体的两端面切割平整，端面上的蜂窝状开口与外界连通。
通过采用上述技术方案，先制备偏钒酸铵溶液，使偏钒酸铵充分溶解，能够更好地与其他各原料混合，然后再进行混炼，使各原料混合均匀，之后经过过滤-预挤出、陈腐、挤出、干燥、焙烧、切割，便得到了最终的脱硝催化剂，该制备方法制得的脱硝催化剂具有较好的处理烟气的能力，脱硝效率高。
一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备催化剂本体：
(1)按照配比准备各原料备用；
(2)制备偏钒酸铵溶液：取偏钒酸铵充分溶解于NH3质量含量为20％的氨水中，加入单乙醇胺调节溶液的pH至7.8～9，得到偏钒酸铵溶液；
(3)混炼：取偏钒酸铵溶液、其他各原料进行混炼，混炼过程中加NH3质量含量为15％的氨水调节pH稳定在7.8～9，混炼过程中还加入去离子水，使各原料充分混合，形成混炼物，最终得到的混炼物的含水率为28％～31％；
(4)过滤-预挤出：对混炼物进行过滤，除去杂质，得到精料，对精料预挤出形成条型的坯料；
(5)陈腐：将坯料进行陈放，陈腐周期为24小时；
(6)挤出：将陈腐后的坯料进行挤出成型，得到蜂窝状坯料；
(7)干燥：对蜂窝状坯料进行干燥；
(8)焙烧：将干燥后的蜂窝状坯料进行焙烧，最终焙烧温度为510℃～530℃；
(9)切割：对焙烧好的蜂窝状坯料进行切割，形成蜂窝状的催化剂本体，且催化剂本体的两迎风面切割平整，迎风面上的蜂窝状开口与外界连通；
S2、在S1制得的催化剂本体的迎风面上涂覆耐磨涂层混合液，保持迎风面上的蜂窝状开口与外界连通，耐磨涂层混合液固化后在催化剂本体的迎风面上形成耐磨涂层，制得蜂窝式脱硝催化剂。
通过采用上述技术方案，通过在催化剂本体的迎风面上涂覆耐磨涂层混合液，形成耐磨涂层，可以有效地降低催化剂本体迎风面的磨损程度，催化剂本体上的活性成分不易流失，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
第三方面，本申请提供一种蜂窝式脱硝催化剂的应用，采用如下的技术方案：
一种蜂窝式脱硝催化剂的应用，所述脱硝催化剂在120℃～280℃的温度范围内对烟气进行脱硝处理时脱硝效率≥90％。
通过采用上述技术方案，脱硝催化剂在120℃～280℃的温度范围内对烟气进行脱硝处理时，具有优异的处理效果，脱硝效率可达90％以上。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用包含硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种的组合的抑硫剂，降低了SO2向SO3转化的转化率，从而减少了SO3与NH3反应生成的硫酸铵对催化剂本体的孔道的堵塞情况，因此，获得了提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
2、本申请中优选采用木浆粉，在催化剂本体内部形成孔隙，从而增大了催化剂本体的孔容和比表面积，在抑硫剂降低了SO2的转化率之后，仍转化成功的SO3与NH3结合后生成的硫酸铵可经过催化剂本体上的孔道进入与孔道连通的孔隙中，从而进一步降低孔道的堵塞情况，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
3、本申请中优选采用耐磨涂层，降低了催化剂本体迎风面的磨损程度，催化剂本体上的活性成分不易流失，因此，获得提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果，同时延长了脱硝催化剂的使用寿命。
4、本申请的方法，通过先制备偏钒酸铵溶液，使偏钒酸铵充分溶解，能够更好地与其他各原料混合，然后再进行混炼，使各原料混合均匀，之后经过过滤-预挤出、陈腐、挤出、干燥、焙烧、切割，便得到了最终的脱硝催化剂，制得的脱硝催化剂具有较好的处理烟气的能力，脱硝效率高。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。予以特殊说明的是：以下实施例中未注明具体条件者按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
钛白粉为杭州吉康新材料有限公司生产的型号为SS-TA103的纯锐钛纳米二氧化钛，粒度为50纳米。
偏钒酸铵采用湖北兴恒业有限公司生产的CAS号为7803-55-6的偏钒酸铵。
钼酸铵采用苏州君颖化工有限公司生产的CAS号为13106-76-8的七钼酸铵，粒度为200目。
玻璃纤维采用直径20～23μm、长度为36～38mm的玻璃纤维。
高岭土采用325目筛余物(％)≤0.005的高岭土。
硬脂酸采用济南双盈化工有限公司生产的CAS号为57-11-4的硬脂酸。
聚氧化乙烯为美国陶氏化学生产的型号为POLYOX WSR 308的聚氧化乙烯，分子量800万以上。
硅溶胶采用北京德科岛金科技有限公司生产的型号为JL-SiO2-J15的15nm硅溶胶。
铝溶胶采用北京德科岛金科技有限公司生产的型号为DK-Al-SL的纳米铝溶胶。
羧甲基纤维素采用山东阳谷黄河化工有限公司生产的货号HH-CMC的羧甲基纤维素。
木浆粉采用粒度为200目的木浆粉。
液体硅酸钠采用广州辰帝化工有限公司生产的水玻璃。
聚丙烯网状纤维采用廊坊天雅节能科技有限公司生产的型号为9870的聚丙烯网状纤维，并将其破碎至长度36～38mm。
26-41型氟橡胶粒采用粒度为1～2mm的26-41型氟橡胶粒。
单乙醇胺采用山东煌梓新材料有限公司生产的型号为HZ010的单乙醇胺。
制备例
制备例1
取70kg液体硅酸钠、20kg聚丙烯网状纤维和10kg26-41型氟橡胶粒混合，搅拌至均匀，制得耐磨涂层混合液。
实施例
实施例1
一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备以下原料备用：600kg钛白粉，12kg偏钒酸铵，18kg钼酸铵，16kg玻璃纤维，12kg高岭土，1kg硬脂酸，3.6kg聚氧化乙烯，4.2kg乳酸，10kg抑硫剂，抑硫剂采用硅溶胶；
(2)制备偏钒酸铵溶液：取偏钒酸铵充分溶解于NH3质量含量为20％的氨水中，加入单乙醇胺调节溶液的pH至7.8，得到偏钒酸铵溶液。
(3)混炼：
第一步：向混炼机中投入钛白粉总重量的54％、偏钒酸铵溶液总重量的65％、钼酸铵、硬脂酸、乳酸和高岭土混炼，加入NH3质量含量为15％的氨水调节pH稳定在7.8，混炼过程中加入去离子水，使各原料充分混合，混合料的含水率为42％。混炼过程中先在350rpm下正转30min，之后在750rpm下正转7min，排风关闭。
第二步：继续向混炼机中投入钛白粉总重量的20％进行混炼，加入去离子水，使各原料充分混合，混合料的含水率为37％。混炼过程中先在350rpm下正转15min，之后在750rpm下正转20min，排风关闭。
第三步：继续向混炼机中投入剩余的钛白粉、偏钒酸铵溶液总重量的13％进行混炼，加入NH3质量含量为15％的氨水调节pH稳定在7.8，混炼过程中加入去离子水，使各原料充分混合，混合料的含水率为25％。混炼过程中先在350rpm下正转15min，之后在750rpm下正转80min，物料温度大于95℃时开启排风。
第四步：继续向混炼机中投入玻璃纤维进行混炼，混炼过程中加入去离子水，使各原料充分混合，混合料的含水率为28％。混炼过程中先在350rpm下正转15min，之后在750rpm下正转10min，排风开启。
第五步：继续向混炼机中投入偏钒酸铵溶液总重量的13％、聚氧化乙烯总重量的50％进行混炼。混炼过程中先在350rpm下反转10min，之后在750rpm下反转5min，排风开启。
第六步：继续向混炼机中投入剩余的偏钒酸铵溶液、剩余的聚氧化乙烯和抑硫剂进行混炼，加入NH3质量含量为15％的氨水调节pH稳定在7.8，混炼过程中加入去离子水，使各原料充分混合，得到最终的混炼物，混炼物的含水率为28％。混炼过程中先在350rpm下反转15min，之后在750rpm下反转15min，排风开启。
(4)过滤-预挤出：对混炼物进行过滤，过滤时采用开孔为1.4mm*0.8mm的矩形的滤网，除去杂质，得到精料。将精料放入预挤出机中预挤出形成条型的坯料；
(5)陈腐：将坯料进行陈放，陈腐周期为24小时；
(6)挤出：将陈腐后的坯料放入真空挤出机进行挤出成型，绝对真空度为93kPa，压力为3MPa，挤出速度为1.4mm/min，得到25孔的蜂窝状坯料；
(7)干燥：
一段干燥：以水蒸气为热源，对蜂窝状坯料进行干燥，干燥时间为10天，第1d、第2d时段内，温度为(30±5)℃、湿度(80±5)％，第3d、第4d时段内，温度为(35±5)℃、湿度(75±5)％，第5d时段内，温度为(40±5)℃、湿度(65±5)％，第6d时段内，温度为(40±5)℃、湿度(55±5)％，第7d时段内，温度为(50±5)、湿度(45±5)％，第8d时段内，温度为(50±5)℃、湿度(30±5)％，第9d、第10d时段内，温度为(60±5)℃、湿度(20±5)％。
二段干燥：将一段干燥后的蜂窝状坯料送入隧道窑进行二段干燥，在60℃下干燥时间为20h。
(8)焙烧：将干燥后的蜂窝状坯料进行焙烧，焙烧过程依次为加热I、焙烧I、加热II、焙烧II，焙烧之后冷却。
加热I温度从100℃匀速升温，加热至200℃，时间为5.5h。
焙烧I温度为200℃恒温焙烧，时间为4.5h。
加热II温度从200℃匀速升温，加热至510℃，时间为8h。
焙烧II温度为510℃恒温焙烧，时间为5.5h。
冷却至室温，时间为9.5h。
(9)切割：对焙烧好的蜂窝状坯料根据产品尺寸要求进行切割，形成蜂窝状的催化剂本体，且催化剂本体的两迎风面切割平整，迎风面上的蜂窝状开口与外界连通。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
各原料的重量不同，详见表1。
本实施例中抑硫剂采用硅溶胶和铝溶胶的组合，硅溶胶采用了12.5kg，铝溶胶采用了2.5kg。
本实施例中还添加了7kg羧甲基纤维素和3kg木浆粉，在(3)混炼步骤中的第五步中添加羧甲基纤维素总重量的50％和木浆粉总重量的50％，在(3)混炼步骤中的第六步中添加剩余的羧甲基纤维素和木浆粉。
本实施例中偏钒酸铵溶液的pH由单乙醇胺调节至8，混炼过程中的pH也稳定在8，最终得到的混炼物的含水率为29％。
本实施例中(8)焙烧过程中最终焙烧温度为515℃。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中的抑硫剂采用硅溶胶和铝溶胶的组合，硅溶胶采用了20kg，铝溶胶采用了5kg。其他各原料的重量与实施例1不同，详见表1，制备方法中工艺参数的区别详见表2。
实施例4
本实施例与实施例2的区别在于：本实施例中各原料的重量、工艺参数不同，各原料的重量详见表1，制备方法中相关工艺参数详见表2。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：本实施例中抑硫剂采用铝溶胶，各原料的重量、工艺参数不同，各原料的重量详见表1，制备方法中相关工艺参数详见表2。
实施例6
本实施例与实施例3的区别在于：本实施例中的抑硫剂全部采用硅溶胶。
实施例7
本实施例与实施例3的区别在于：本实施例中的抑硫剂全部采用铝溶胶。
实施例8
本实施例与实施例2的区别在于：本实施例中各原料的重量、工艺参数不同，各原料的重量详见表1，制备方法中相关工艺参数详见表2。
实施例9
本实施例与实施例8的区别在于：本实施例中无羧甲基纤维素。
实施例10
本实施例与实施例8的区别在于：本实施例中无木浆粉。
实施例11
一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、制备催化剂本体：依照实施例3的制备方法制备催化剂本体。
S2、在S1制得的催化剂本体的迎风面上涂覆制备例1制得的耐磨涂层混合液，保持迎风面上的蜂窝状开口与外界连通，耐磨涂层混合液固化后在催化剂本体的迎风面上形成耐磨涂层，制得蜂窝式脱硝催化剂。
实施例12
本实施例与实施例11的区别在于：依照实施例8的制备方法制备催化剂本体。
对比例
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于：本对比例中无抑硫剂，各原料的重量详见表1，制备方法中相关工艺参数详见表2。
对比例2
本对比例与实施例8的区别在于：本对比例中无抑硫剂，各原料的重量详见表1，制备方法中相关工艺参数详见表2。
表1
Figure BDA0003079029620000081
Figure BDA0003079029620000091
Figure BDA0003079029620000101
表2
Figure BDA0003079029620000102
应用例
应用例1
按照GB/T 31587-2015中“6.5反应性能的测定”的方法，采用各实施例和对比例制得的脱硝催化剂对120℃的烟气进行脱硝处理。
应用例2
按照GB/T 31587-2015中“6.5反应性能的测定”的方法，采用各实施例和对比例制得的脱硝催化剂对200℃的烟气进行脱硝处理。
应用例3
按照GB/T 31587-2015中“6.5反应性能的测定”的方法，采用各实施例和对比例制得的脱硝催化剂对280℃的烟气进行脱硝处理。
应用例4
按照GB/T 31587-2015中“6.5反应性能的测定”的方法，采用各实施例和对比例制得的脱硝催化剂对380℃的烟气进行脱硝处理。
应用例5
按照GB/T 31587-2015中“6.5反应性能的测定”的方法，采用各实施例和对比例制得的脱硝催化剂对60℃的烟气进行脱硝处理。
性能检测试验
检测方法
1、按照GB/T 21650.1-2008的方法对各实施例和对比例制得的脱硝催化剂的孔容进行检测，检测结果详见表3。
2、根据GB/T 19587-2017中的多点BET法对各实施例和对比例制得的脱硝催化剂的比表面积进行检测，检测结果详见表3。
3、按照GB/T 31587-2015中“6.4.2磨损率的测定”的方法对各实施例和对比例制得的脱硝催化剂的包含迎风面部分的磨损率进行检测，检测结果详见表3。
4、对各应用例中脱硝催化剂的脱硝效率和SO2/SO3转化率进行检测，检测结果详见表4。
表3
实施例/对比例 孔容(mL/g) 比表面积(m<sup>2</sup>/g) 磨损率(％/kg)
实施例1 0.26 49 0.143
实施例2 0.52 122 0.072
实施例3 0.28 52 0.136
实施例4 0.53 125 0.07
实施例5 0.24 44 0.147
实施例6 0.27 50 0.141
实施例7 0.25 46 0.145
实施例8 0.62 142 0.062
实施例9 0.48 109 0.084
实施例10 0.46 104 0.088
实施例11 0.28 54 0.022
实施例12 0.62 146 0.013
对比例1 0.2 38 0.381
对比例2 0.45 101 0.124
表4
Figure BDA0003079029620000111
Figure BDA0003079029620000121
Figure BDA0003079029620000131
结合实施例3和对比例1及各自对应的应用例并结合表3、表4可以看出，与对比例1制得的脱硝催化剂相比，实施例3制得的脱硝催化剂原料中多了抑硫剂。由检测结果来看，同样温度的应用例中，实施例3制得的脱硝催化剂在处理烟气时的SO2/SO3转化率均低于对比例1制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率，而实施例3制得的脱硝催化剂在处理烟气时的脱硝效率均高于对比例1制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率。如应用例2中，实施3制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率比对比例1降低了13.26％，脱硝效率比对比例1提高了31.2％。体现了抑硫剂的添加可以降低SO2向SO3转化的转化率，从而减少了SO3与NH3反应生成的硫酸铵对催化剂本体的孔道的堵塞情况，体现了抑硫剂的添加与其他各原料配合使用后对脱硝催化剂的脱硝效率的提高效果。
结合实施例3、6、7和对比例1及各自对应的应用例并结合表3、表4可以看出，实施例3、6、7的不同之处在于脱硝催化剂中抑硫剂的组成不同，实施例3中的抑硫剂采用硅溶胶和铝溶胶复配，实施例6中的抑硫剂全部采用硅溶胶，实施例7中的抑硫剂全部采用铝溶胶，由检测结果来看，同样温度的应用例中，尽管实施例3、6、7制得的脱硝催化剂在处理烟气时的SO2/SO3转化率均低于对比例1制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率，实施例3、6、7制得的脱硝催化剂在处理烟气时的脱硝效率也均高于对比例1制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率，但是实施例3制得的脱硝催化剂的检测结果最佳。如应用例2中，实施3制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率比对比例1降低了13.26％，脱硝效率比对比例1提高了31.2％；实施例6制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率比对比例1降低了13.11％，脱硝效率比对比例1提高了30.8％；实施例7制得的脱硝催化剂处理烟气时的SO2/SO3转化率比对比例1降低了13.09％，脱硝效率比对比例1提高了30.7％。因此，体现了当硅溶胶和铝溶胶复配使用，与其他各原料配合时，具有优异的降低SO2向SO3转化的转化率，从而提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
结合实施例8、9、10和实施例3及各自对应的应用例并结合表3、表4可以看出，与实施例3相比，实施例8制得的脱硝催化剂中添加了羧甲基纤维素和木浆粉，实施例9制得的脱硝催化剂中添加了木浆粉，实施例10制得的脱硝催化剂中添加了羧甲基纤维素。由检测结果来看，与实施例3制得的脱硝催化剂相比，实施例8制得的脱硝催化剂的孔容增大了121％，比表面积增大了173％；实施例9制得的脱硝催化剂的孔容增大了71％，比表面积增大了110％；实施例10制得的脱硝催化剂的孔容增大了64％，比表面积增大了100％。实施例8、9、10制得的脱硝催化剂的孔容和比表面积均比实施例3制得的脱硝催化剂大，但是实施例8制得的脱硝催化剂的孔容和比表面积的增大量最多。
同样温度的应用例中，实施例8制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率也比实施例3制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高量最多，如应用例2中，与实施例3制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率相比，实施例8制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高了1.9％，而实施例9制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高了1.4％，实施例10制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高了1.3％。
因此，可以看出，羧甲基纤维素和木浆粉的添加可以增大催化剂本体的孔容和比表面积，在抑硫剂降低了SO2的转化率之后，仍然转化了的SO3与NH3结合后生成的硫酸铵经过催化剂本体上的孔道进入与孔道连通的孔隙中，进一步降低了孔道的堵塞情况，因此，提高了脱硝催化剂的脱硝效率。并且当羧甲基纤维素和木浆粉复配时，具有优异的提高催化剂的孔容和比表面积、提高脱硝催化剂的脱硝效率的效果。
结合实施例3、实施例8、对比例1和对比例2及各自对应的应用例并结合表3、表4可以看出，与对比例1相比，实施例3制得的脱硝催化剂中多加了抑硫剂，实施例8制得的脱硝催化剂中多加了抑硫剂、羧甲基纤维素和木浆粉，对比例2制得的脱硝催化剂中多加了羧甲基纤维素和木浆粉，由检测结果来看，同样温度的应用例中，实施例8制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率最高，因此，体现了抑硫剂、羧甲基纤维素和木浆粉协同作用时，对提高脱硝催化剂的脱硝效率所体现的作用。
结合实施例3、实施例8、实施例11和实施例12及各自对应的应用例并结合表3、表4可以看出，与实施例3相比，实施例11制得的脱硝催化剂多了耐磨涂层，与实施例8相比，实施例12制得的脱硝催化剂多了耐磨涂层。耐磨涂层由耐磨涂层混合液涂覆在催化剂本体上固化而成，耐磨涂层混合液包含液体硅酸钠、聚丙烯网状纤维和26-41型氟橡胶粒。由检测结果来看，实施例11制得的脱硝催化剂的磨损率比实施例3制得的脱硝催化剂的磨损率降低了0.114％/kg；实施例12制得的脱硝催化剂的磨损率比实施例8制得的脱硝催化剂的磨损率降低了0.049％/kg。体现了耐磨涂层的添加对脱硝催化剂耐磨损性能的提高作用。
同样温度的应用例中，实施例11制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率比实施例3制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率有所提高，实施例12制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率也比实施例8制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率有所提高。如应用例2中，与实施例3制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率相比，实施例11制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高了0.5％。与实施例8制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率相比，实施例12制得的脱硝催化剂处理烟气时的脱硝效率提高了0.2％。
分析原因在于：随着液体硅酸钠固化之后，聚丙烯网状纤维在催化剂本体的迎风面上形成网状结构，26-41型氟橡胶粒则在网状结构上形成多个突出点。当烟气携带较大的飞灰颗粒物经过脱硝催化剂时，飞灰颗粒物碰撞到催化剂的迎风面，被网状结构阻拦后降低了速度，同时在26-41型氟橡胶粒的作用下转变前进路径而进入孔道中被催化剂本体处理，从而降低了催化剂本体迎风面的磨损程度，使得催化剂本体上的活性成分不易流失，因此，提高了脱硝催化剂的脱硝效率。
由各应用例并结合表4可以看出，各实施例制得的脱硝催化剂对120℃～280℃的温度范围内的烟气均具有较好的脱硝处理效果，脱硝效率均达90％以上。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种蜂窝式脱硝催化剂，其特征在于，包括蜂窝状的催化剂本体，所述催化剂本体由包含以下重量份的原料制作成型：600～620份钛白粉、12～29份偏钒酸铵、18～42份钼酸铵、16～45份玻璃纤维、12～34份高岭土、1～3份硬脂酸、3.6～9.5份聚氧化乙烯、4.2～8.4份乳酸和10～50份抑硫剂，所述抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶中的一种或两种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种蜂窝式脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂本体由包含以下重量份的原料制作成型：600～620份钛白粉、20.4～26.5份偏钒酸铵、28.4～38.7份钼酸铵、26.4～41份玻璃纤维、17.5～28.3份高岭土、1.7～2.5份硬脂酸、5.2～8份聚氧化乙烯、5.8～7份乳酸和15～45份抑硫剂，所述抑硫剂包含硅溶胶和铝溶胶，所述硅溶胶和铝溶胶的重量份之比为（2～5）：1。
3.权利要求1所述的一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂本体还包含3～3.5重量份的木浆粉。
4.权利要求3所述的一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂本体还包含1～7重量份的羧甲基纤维素。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种蜂窝式脱硝催化剂，其特征在于，所述脱硝催化剂还包括耐磨涂层，所述耐磨涂层由耐磨涂层混合液涂覆于催化剂本体的迎风面上之后固化而成，所述耐磨涂层混合液包含重量之比为7:2:1的液体硅酸钠、聚丙烯网状纤维和26-41型氟橡胶粒。
6.权利要求1～4任一项所述的一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，催化剂本体的制备包括以下步骤：
（1）按照配比准备各原料备用；
（2）制备偏钒酸铵溶液：取偏钒酸铵充分溶解于NH3质量含量为20%的氨水中，加入单乙醇胺调节溶液的pH至7.8～9，得到偏钒酸铵溶液；
（3）混炼：取偏钒酸铵溶液、其他各原料进行混炼，混炼过程中加NH3质量含量为15%的氨水调节pH稳定在7.8～9，混炼过程中还加入去离子水，使各原料充分混合，形成混炼物，最终得到的混炼物的含水率为28%～31%；
（4）过滤-预挤出：对混炼物进行过滤，除去杂质，得到精料，对精料预挤出形成条型的坯料；
（5）陈腐：将坯料进行陈放，陈腐周期为24小时；
（6）挤出：将陈腐后的坯料进行挤出成型，得到蜂窝状坯料；
（7）干燥：对蜂窝状坯料进行干燥；
（8）焙烧：将干燥后的蜂窝状坯料进行焙烧，最终焙烧温度为510℃～530℃；
（9）切割：对焙烧好的蜂窝状坯料进行切割，形成蜂窝状的催化剂本体，且催化剂本体的两端面切割平整，端面上的蜂窝状开口与外界连通。
7.权利要求5所述的一种蜂窝式脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备催化剂本体：
（1）按照配比准备各原料备用；
（2）制备偏钒酸铵溶液：取偏钒酸铵充分溶解于NH3质量含量为20%的氨水中，加入单乙醇胺调节溶液的pH至7.8～9，得到偏钒酸铵溶液；
（3）混炼：取偏钒酸铵溶液、其他各原料进行混炼，混炼过程中加NH3质量含量为15%的氨水调节pH稳定在7.8～9，混炼过程中还加入去离子水，使各原料充分混合，形成混炼物，最终得到的混炼物的含水率为28%～31%；
（4）过滤-预挤出：对混炼物进行过滤，除去杂质，得到精料，对精料预挤出形成条型的坯料；
（5）陈腐：将坯料进行陈放，陈腐周期为24小时；
（6）挤出：将陈腐后的坯料进行挤出成型，得到蜂窝状坯料；
（7）干燥：对蜂窝状坯料进行干燥；
（8）焙烧：将干燥后的蜂窝状坯料进行焙烧，最终焙烧温度为510℃～530℃；
（9）切割：对焙烧好的蜂窝状坯料进行切割，形成蜂窝状的催化剂本体，且催化剂本体的两迎风面切割平整，迎风面上的蜂窝状开口与外界连通；
S2、在S1制得的催化剂本体的迎风面上涂覆耐磨涂层混合液，保持迎风面上的蜂窝状开口与外界连通，耐磨涂层混合液固化后在催化剂本体的迎风面上形成耐磨涂层，制得蜂窝式脱硝催化剂。
8.权利要求1～5中任一项所述的一种蜂窝式脱硝催化剂的应用，其特征在于，所述脱硝催化剂在120℃～280℃的温度范围内对烟气进行脱硝处理时脱硝效率≥90%。
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