一种RP-CHOP脱硝催化剂纤维及其制备的催化剂

摘要

本发明公开了一种RP-CHOP脱硝催化剂纤维，该纤维由100重量份的聚丙烯添加1-2重量份的成核剂，通过熔炉纺丝工艺制成纤维丝后在90℃下通过对纤维丝表面混合添加20-40重量份的表面处理剂进行处理后通过整型加工制成RP-CHOP脱硝催化剂纤维，再由5-9重量份制得RP-CHOP脱硝催化剂纤维和100重量份SCR脱硝催化剂原料混合，经搅拌、挤压、干燥、煅烧制得脱硝催化剂。本发明RP-CHOP脱硝催化剂纤维在生产过程中400℃煅烧时SCR脱硝催化剂中产生亿万个导气孔使SCR脱硝催化剂不变型、不产生裂纹并增加SCR脱硝催化剂的脱硝比表面积和推迟脱硝催化剂中毒现象使其SCR脱硝催化剂使用寿命更长,并能制作超薄形的SCR脱硝催化剂使成本降低40％。

说明书

技术领域

本发明涉及一种RP-CHOP脱硝催化剂纤维及其制备的SCR脱硝催化剂。

背景技术

随着我国电力工业的发展氮氧化物﹙N0x﹚的排放量与日俱增，燃煤发电机组均要求安装SCR烟气脱硝催化剂﹙N0x﹚控制处理技术，SCR烟气脱硝是一种较为成熟的商业性技术，SCR脱硝催化剂还原反应只能达到75％，还经常出现SCR脱硝催化剂失活机理及中毒现象而且使用年限不长。其主要原因是N₂和H₂O反应比表面积小.在高温下SCR烟气脱硝催化剂热烧结失活机理，而且催化剂的热烧结过程是不可逆的烧结，导致催化剂活性降低不能通过催化剂再生的方式恢复，这是催化剂失活的重要原因之一。一般在烟气温度高于400度时烧结就开始发生，450度催化剂寿命就会在较短的时间内大幅降低，目前商用SCR烟气脱硝催化剂多为V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂，其中V₂O₅为活性成分，WO₃为稳定成分，TiO₂为载体物质，用于SCR烟气脱硝催化剂的TiO₂的晶型为锐钛型，被烧结后会转化成金红石型，从而导致晶体粒径成倍增大以及SCR脱硝催化剂失活和煤灰烧结。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出RP-CHOP脱硝催化剂纤维及其制备的脱硝催化剂，在SCR脱硝催化剂原料中加入RP-CHOP脱硝催化剂纤维，在生产过程中400℃煅烧时SCR脱硝催化剂中产生亿万个导气孔，使SCR脱硝催化剂不变型、不产生裂纹并增加了SCR脱硝催化剂的脱硝比表面积和推迟脱硝催化剂中毒现象使其SCR脱硝催化剂使用寿命更长,并能制作超薄形的SCR脱硝催化剂使成本降低40％。

本发明具体是通过以下技术方案来实现的：

一种RP-CHOP脱硝催化剂纤维，其特征在于，该纤维由100重量份的聚丙烯添加1-2重量份的成核剂，通过熔炉纺丝工艺制成纤维丝后在90℃下过通对纤维丝表面混合添加20-40重量份的表面处理剂进行处理后通过整型加工制成RP-CHOP脱硝催化剂纤维。

进一步地，制得RP-CHOP脱硝催化剂纤维的长度为0.8-1.2 mm。

进一步地，制得RP-CHOP脱硝催化剂纤维的抗拉强度为400-600MPa，断裂伸长率10-100%，表面处理剂含量为20-40%，弹性模量为2000-3500MPa，当量直径为10-40μm。

进一步地，所述表面处理剂的组成，按重量计为：乙二醇硬酸酯16％.二乙醇单月桂酸28％，PEG400月桂酸酯20％，分散剂AM-C8％,柔软剂EP6％,渗透剂R8％,蒸馏水14％。

进一步地，所述聚丙烯的分子量为1800-2000万 。

进一步地，所述成核剂为高分子聚合物。

一种RP-CHOP脱硝催化剂纤维制备的脱硝催化剂，由上述制的5-9重量份RP-CHOP脱硝催化剂纤维和100重量份SCR脱硝催化剂原料混合，经搅拌、挤压、干燥、煅烧制得。

本发明产生的有益效果为：该RP-CHOP脱硝催化剂纤维通过高分子聚丙烯经过添加成核剂，微改变原有材料的特性，通过熔炉纺工艺纺丝，纤维形成后在通过添加外面表处理剂后加工完成，完成的产品添加到SCR脱硝催化剂（4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O）后，使在生产SCR脱硝催化剂过程中，由于该脱硝催化剂纤维每立方米含有23.08亿至34.62亿根纤维单丝，该纤维分散性极强并与SCR脱硝催化剂基料有良好的握裹力，经过与SCR脱硝催化剂基料充分搅拌后，这些单丝在基体中形成均匀、致密的乱向分布支撑体系，在生产SCR脱硝催化剂过程中产生亿万个导气孔，使SCR脱硝催化剂不变型、不产生裂纹并增加了SCR脱硝催化剂的脱硝比表面积和推迟脱硝催化剂中毒现象使其SCR脱硝催化剂使用寿命更长,并能制作超薄形的SCR脱硝催化剂使成本降低40％。

同时表面处理剂在90℃通过整型加工制成RP-CHOP脱硝催化剂纤维时，由于纤维处于融化前的极限状态，但是没有融化，表面处理剂可以很好的附着在纤维表面并与纤维表面半裂开口结合形成一体，在生产SCR脱硝催化剂时起到抗静电、平滑、防SCR脱硝催化剂基料脱落，并在生产SCR脱硝催化剂400℃煅烧时能顺速催化纤维为二氧化碳气体使SCR脱硝催化剂内产导流气孔防止SCR脱硝催化剂爆裂，最重要的是增加催化剂的脱硝比表面积使脱硝效果更佳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

SCR脱硝催化剂采用江苏龙源催化剂有限公司生产，其中TiO₂  70~90 份，WO₃  3~10 份，V₂O₅  2~4 份，金属氧化物0~10 份，玻璃纤维3~15 份，经过混合、挤出干燥煅烧后制得SCR脱硝催化剂。

实施例2：

重庆远达催化剂制造有限公司采用实施例1相同配方的SCR脱硝催化剂，并在配方中添加SCR脱硝催化剂重量的5-9%的RP-CHOP脱硝催化剂纤维，RP-CHOP脱硝催化剂纤维采用本申请的方案的配比、参数实施制造，经过相同步骤的混合、挤出干燥煅烧后制得SCR脱硝催化剂。

将上述两种实施例制得的SCR脱硝催化剂进行测试，反应条件：含尘量45g/Nm³，空速4000h^-1，NO 含量400ppm，NH₃ 含量324ppm，SO₂ 含量500ppm，H₂O 含量10%，N₂ 为平衡气，测试结果取其均值比较如下：

测试项目实施例1实施例2380℃脱硝效率（%）7997最小壁厚（mm）1.10.6最长使用寿命（h）2400026000制成率（%）7897

由上表可知：本发明在添加RP-CHOP脱硝催化剂纤维后制得的催化剂脱硝效果提升20%左右，主要原因是RP-CHOP脱硝催化剂纤维在SCR脱硝化剂过程中防裂纹、不变形，在高温条件时产生每立方米含有23.08亿至34.62亿根纤维单丝，形成导气孔，增加SCR脱硝比表面积约20%.进而增加脱硝效果并推迟脱硝催化剂中毒现象。

该纤维分散性极强并与SCR脱硝催化剂基料有良好的握裹力，经过与SCR脱硝催化剂基料充分搅拌后，这些单丝在基体中形成均匀、致密的乱向分布支撑体系，提高产品制成率、减小催化剂壁厚，增加SCR脱硝效果。RP-CHOP脱硝催化剂纤维的长度为0.8-1.2 mm，当量直径为10-40μm，对于SCR脱硝催化剂基体有着良好的包裹性、细度，在SCR脱硝催化剂中能起到良好的导流孔并增加催化剂的比表面积使其增加SCR脱硝催化效果。而表面处理剂在生产SCR脱硝催化剂时起到抗静电、平滑、防SCR脱硝催化剂基料脱落并在生产SCR脱硝催化剂400℃煅烧时能顺速催化纤维为二氧化碳气体使SCR脱硝催化剂内产生导流气孔防止SCR脱硝催化剂爆裂，增加SCR脱硝催化剂比表面积。

RP-CHOP脱硝催化剂纤维的抗拉强度为400-600MPa，断裂伸长率10-100%，油剂含量为20-40%，弹性模量为2000-3500Mpa是RP-CHOP脱硝催化剂纤维组成的关键技术数据，在生产SCR脱硝催化剂中起到至关重要的作用：生产SCR脱硝催化剂是使用高压挤塑设备成形、挤压强度为300MPa、挤压速度为每分钟1米，RP-CHOP脱硝催化剂纤维添加到SCR脱硝催化剂基料中，并与基料很好的包裹在一起并又要求有良好的平滑性、经得起高压高速的冲击，在生产SCR脱硝催化剂中提高制成率不变形不开裂，该RP-CHOP脱硝催化剂纤维的技术特征可以很好的满足。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。