一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法
【專利摘要】一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，屬于脫硝催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，解決了脫硝催化劑使用壽命短，不能適應(yīng)船舶柴油機低轉(zhuǎn)速時的脫硝需要，本發(fā)明采用將葉臘石作為增塑劑加入到活性粉中得到擠出干粉，以擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸和適量的去離子水通過剪切作用制備泥料，將泥料通過真空擠出得到蜂窩狀脫硝催化劑坯體，經(jīng)干燥、焙燒后，得到成品。成品對NOx有害氣體的去除率高，脫硝效率高。
【專利說明】一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于脫硝催化劑【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及適用于柴油機的脫硝催化劑的制備方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著環(huán)境質(zhì)量的惡化，對車輛、船舶等移動源尾氣排放污染的限值也日益嚴格，尤 其是作為整體環(huán)境質(zhì)量評價指標之一的氮氧化物（N0 X)。有研究顯示，由船舶排放的NOx占 世界總排放量的14?15%，特定區(qū)域可能更高，它不僅會引起酸雨、光化學(xué)煙霧等破壞地 球生態(tài)環(huán)境的一系列問題，而且還嚴重危害著人體的健康。因此，如何有效的去除氮氧化 物已成為目前環(huán)保領(lǐng)域中一個令人關(guān)注的重要課題。氨氣選擇性催化還原法（selective catalytic reduction, SCR)由于成熟和高效而成為主流的脫硝技術(shù)，而其核心問題就在于 催化劑的研制及催化劑與各種工況的適應(yīng)性。國內(nèi)外學(xué)者對許多催化劑體系進行了深入系 統(tǒng)的研究，如 V2O5-WO3AiO2, MnO2AiO2, FeOxAiO2, Cu0/Ti02, Cr2O3AiO2 和 CeO2AiO2 等。目 前，工業(yè)化應(yīng)用的NH3-SCR催化劑，多以TiO2為載體，再上載一定量的V 205、W03、MtjO3等。為 此，人們對脫硝催化技術(shù)的研究在不斷深化，以尋求使用范圍更廣的脫硝催化劑，以此適應(yīng) 各種工況，尤其是船舶柴油機的低轉(zhuǎn)速特性。
[0003] CN101480611B -種釩摻雜型鈦基煙氣脫硝催化材料及其制備方法，該發(fā)明公開 了一種釩摻雜型鈦基煙氣脫硝催化材料及其制備方法，以表面活性劑為孔結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，采 用水溶液體系溶膠-凝膠法制備釩摻雜鈦基催化材料，活性組分釩的摻雜量以V 2O5計為 0. 5?20wt%，采用在溶膠-凝膠過程中原位摻雜負載方式，不僅制備方法簡單、生產(chǎn)成本 低，而且所制備的脫硝催化材料比表面積較大，熱穩(wěn)定性較高，具有較高的脫硝效率和較寬 的活性溫度窗口，適用于燃煤煙氣氮氧化物脫除領(lǐng)域。采用實驗室模擬煙氣評價顯示，當(dāng)空 速為lOOOOh- 1，NO含量為IOOOppm的條件下，在180?420°C的溫度區(qū)間內(nèi)，NO的脫除率達 到95%以上，這種采用浸漬方式制備的脫硝催化劑材料的缺陷是使用壽命短，且催化劑在 柴油機低轉(zhuǎn)速時的氮氧化物處理效率低。
[0004] CN101468314A -種用于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┘捌渲苽浞椒ǎ摪l(fā)明涉及一種用 于低溫?zé)煔饷撓醯拇呋瘎┘捌渲苽浞椒?。它采用選擇性催化還原（SCR)技術(shù)，以氧化釩為活 性組分、氧化鈦為載體。且該氧化物催化劑中有部分氧被氟取代，制備催化劑的方法，其中 活性組分氧化釩采用浸漬法負載在載體上，載體氧化鈦通過溶膠-凝膠法制備，氟取代氧 的時間可以是制備載體氧化鈦時，或者是負載活性組分氧化釩時。本發(fā)明顯著提高了低溫 脫硝活性和催化能力，200°C以上即可達到90%以上的NO脫除率，具備較強工業(yè)應(yīng)用價值， 可廣泛應(yīng)用于煙氣中氮氧化物的NH 3選擇性催化還原，這種采用浸漬方式制備的脫硝催化 劑材料的缺陷是使用壽命短，催化劑在柴油機低轉(zhuǎn)速時的氮氧化物處理效率低，不能同各 種工況相適應(yīng)。
[0005] CN1101584992A尿素 SCR催化劑及其制造方法，該發(fā)明涉及一種選擇性還原催化 齊U :其中基本沿著縱向，一半催化劑(入口)涂有Mn/Ti02，而另一半催化劑（出口)涂有Fe-沸 石/ZSM，并且通過添加碳酸鈰制備罩面層，從而通過焙燒過程中的分解在罩面層中形成孔， 并增加催化劑的活性表面積和性能效率。該方面的特征在于該選擇性還原催化劑的制備方 法。這種采用浸漬方式制備的脫硝催化劑材料的缺陷是使用壽命短，不能同各種工況相適 應(yīng)。
[0006] CN101954281A用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該發(fā)明公開 了一種用于煙氣脫硝的鈰銅鈦復(fù)合氧化物催化劑及制備方法，該催化劑的組分包括Ce0 2、 CuO和TiO2。催化劑制備采用共沉淀法，可達到理想脫硝效果。本催化劑的優(yōu)點在于：1) 對煙氣中氮氧化物的催化還原具有較高的活性；2)催化劑的適應(yīng)溫度窗口較寬，在150? 450°C整個溫度范圍內(nèi)都具有一定活性；3)可以有效提高催化劑在S02和H20條件下的運 行性能，對二氧化硫和水等存在下的惡劣工況具有較強的適應(yīng)性，可運用的范圍更廣；4)制 備原料易得、制備工藝簡單，催化劑成本較低，這種采用共沉淀法制備的脫硝催化劑材料的 缺陷是使用壽命短，不能同各種工況相適應(yīng)。
[0007] CN101920213A以金屬有機框架物為載體的低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法，該 發(fā)明設(shè)計一種以以金屬有機框架物為載體的低溫SCR脫硝催化劑及其制備方法，屬于大氣 污染治理技術(shù)和環(huán)保催化材料領(lǐng)域。采用浸漬法在MOFs催化劑載體上，負載Mn、Fe、Cu、V、 Ce的一種或幾種金屬元素的氧化物為活性組分，經(jīng)過干燥、焙燒、和過篩，治得所屬催化劑， 以催化劑在總質(zhì)量為標準，活性金屬氧化物負載量為1?10%，催化劑的工作溫度為80? 200°C。催化劑具有較大的比表面積、較高的低溫催化活性以及脫硝效果，在煙氣脫硝工藝 中具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景，這種方法存在的缺陷是高溫催化活性低，產(chǎn)品適用范圍窄，不 能同各種工況相適應(yīng)。
[0008] 選擇性催化還原技術(shù)作為氮氧化物治理的主流的脫硝技術(shù)，尤其是以銳鈦型二氧 化鈦為主要基體材料的脫硝催化劑，是治理氮氧化物最有效的催化劑，二氧化鈦基體材料 的脫硝催化劑具有高的脫硝效率、較好的抗硫性能、較長的使用壽命。但由于在考慮產(chǎn)品 使用時，船舶柴油機的低轉(zhuǎn)速所造成的后廢氣與常規(guī)脫硝催化劑接觸反應(yīng)時的機理有所改 變，所以常規(guī)脫硝催化劑無法滿足船舶柴油機后廢氣的治理，制備工藝要求中，在擠出蜂窩 狀脫硝催化劑時，普通泥料擠出到10?15孔/cm 2的孔密度是非常困難度的，，在經(jīng)擠出機 成型時一直是難以克服的問題。本發(fā)明建立了一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑制備方法， 在脫硝催化劑在制備過程中對鈦白粉進行一次改性及二次改性，使得活性組分分步、分層 的負載于基體鈦白粉中，增加了反應(yīng)時的選擇性。同時泥料中添加了增塑劑葉臘石及鋁硅 玻璃的硅氧化物，增加了產(chǎn)品的可塑性與提升了催化劑的機械強度，尤其是在多孔薄壁時 的機械強度得以大幅度提高，提高了催化劑在設(shè)計時的集成度，10?15孔/cm 2的多孔結(jié)構(gòu) 增加了集成系統(tǒng)的表面積，提高了船舶柴油機在低轉(zhuǎn)速時的脫硝效率。
[0009] 以上現(xiàn)有技術(shù)制備的脫硝催化劑存在使用壽命短，不能適應(yīng)各種工況，尤其在船 舶柴油機低轉(zhuǎn)速時的脫硝效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)制備的脫硝催化劑使用壽命短，不能適應(yīng)各種工況，尤其在船 舶柴油機低轉(zhuǎn)速時的脫硝效率低的缺陷，本發(fā)明提供一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制 備方法，其技術(shù)方案如下： toon] 一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，包括以下順序步驟：
[0012] 步驟1 :將葉臘石作為增塑劑，加入到活性粉中，均勻混合后，得到擠出干粉；
[0013] 步驟2 :將擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸和去離 子水剪切混合后，得到活性炭泥料；
[0014] 步驟3 :將活性炭泥料經(jīng)真空擠出、干燥和焙燒后，得到船舶柴油機排氣脫硝催化 劑。
[0015] 作為本發(fā)明方法的優(yōu)選方案：
[0016] 所述步驟1中，活性粉采用包括以下順序步驟的方法制備得到：
[0017] 步驟A :-次改性，制備鈦鎢粉，包括以下順序步驟：
[0018] 取質(zhì)量比為5?10 :90?95的偏鎢酸銨和鈦白粉；
[0019] 將偏鎢酸銨作為一次改性劑,加入到去離子水中，配制成質(zhì)量百分比濃度為1? 10%的偏鎢酸銨水溶液；
[0020] 將檸檬酸作為助溶分散劑，加入到偏鎢酸銨水溶液中，其中檸檬酸的加入量為偏 鎢酸銨水溶液質(zhì)量的〇. 5?5%，得到第一混合溶液；
[0021] 將鈦白粉加入到第一混合溶液中，經(jīng)攪拌后，配制成第一懸浮液；
[0022] 然后將第一懸浮液經(jīng)干燥、焙燒后，得到鈦鎢粉，其中干燥溫度為60?120°C，干 燥時間為10?30h，焙燒溫度為400?650°C，焙燒時間為5?IOh ;
[0023] 步驟B :二次改性，制備目標產(chǎn)品，包括以下順序步驟：
[0024] 取偏釩酸銨作為二次改性劑，加入到去離子水中，配制成質(zhì)量百分比濃度為 0. 1?0. 5%的偏釩酸銨水溶液，其中偏釩酸銨與鈦鎢粉的質(zhì)量比為0. 1?I. 5 :98. 5? 99. 9 ；
[0025] 將檸檬酸作為助溶分散劑，加入到偏釩酸銨水溶液中，其中檸檬酸的加入量為偏 釩酸銨水溶液質(zhì)量的〇. 1?〇. 5%，得到第二混合溶液；
[0026] 將鈦鎢粉加入到第二混合溶液中，經(jīng)攪拌后，配制成第二懸浮液；
[0027] 然后將第二懸浮液經(jīng)干燥、焙燒后，得到活性粉，其中干燥溫度為60?120°C，干 燥時間為10?30h，焙燒溫度為400?600°C，焙燒時間為5-10h。
[0028] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0029] 所述步驟1中，葉臘石與活性粉的質(zhì)量比為5?10 :100。
[0030] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0031] 所述步驟2中的剪切混合步驟在混料機中完成；其中擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、 銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸I丐、硬脂酸和去尚子水的質(zhì)量比為50?80 :3?30 :0. 5?5 :3? 10 :0· 5 ?5. 0 :0· 5 ?5 :10 ?30 ;鋁膠為 Al2O3 · 0· 5H20。
[0032] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0033] 所述步驟2中，銅基分子篩采用CuO負載于ZSM-5分子篩中，其中ZSM-5分子篩孔 道口徑為0. 2?lnm，CuO的負載量為ZSM-5分子篩的質(zhì)量的0. 5?5. 0%。
[0034] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0035] 所述步驟2中，鋁硅玻璃的中位粒徑為100?150 μ m。
[0036] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0037] 所述步驟3中的真空擠出步驟在真空擠出機中完成，其中真空擠出機的真空度為 I. O?3. OMPa，擠出壓力為1000?2000KN，經(jīng)真空擠出后得到的蜂窩狀脫硝催化劑泥坯的 孔密度為10?15孔/cm2。
[0038] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0039] 所述步驟3中的干燥步驟在蒸汽干燥爐中完成，其中干燥溫度為20?70°C，干燥 時間為2?48h。
[0040] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0041] 所述步驟3中的焙燒步驟在電爐中完成，其中焙燒溫度為400?700°C，焙燒時間 為5?10h。
[0042] 作為本發(fā)明方法的進一步優(yōu)選方案：
[0043] 所述步驟1中，葉臘石中的各組分的質(zhì)量百分比含量如下：Al2O3為27. 5?28. 0%， SiO2 為 66. 5 ?67. 0%，F(xiàn)e0 為 0· 08 ?0· 12%，F(xiàn)e203 為 0· 18 ?0· 22%，Mg0 為 0· 18 ?0· 23%， H2O 為 4 ?5% ;
[0044] 所述步驟2中，木質(zhì)素磺酸鈣的純度> 99. 9%，硬脂酸的純度> 99. 9% ;
[0045] 所述步驟3中，蜂窩狀脫硝催化劑泥述的截面尺寸為150mmX 150mm，長度300? 1200mm〇
[0046] 本發(fā)明中的鋁膠的礦物組成為Al2O3 · 0· 5H20。
[0047] 本發(fā)明中的銅基分子篩的制備方法如下：
[0048] 配置硝酸銅溶液,其中硝酸銅的質(zhì)量濃度為0. 2?10%,之后將ZSM-5分子篩添加 到硝酸銅的水溶液中，其中ZSM-5分子篩與硝酸銅水溶液的質(zhì)量比為40?60 :50?70,浸 漬吸附10?30h，之后進行干燥及焙燒，其中干燥溫度為20?100°C、干燥時間為2?36h ; 焙燒溫度為400?600°C，焙燒時間為5?10h。
[0049] 本發(fā)明中的活性粉以鈦白粉為原料，經(jīng)兩次改性以后得到。
[0050] 本發(fā)明中所使用的鈦白粉為市售鈦白粉，比表面積大于等于100m2/g，中位粒徑 0· 5?1. 5 μ m,晶粒尺寸5?15nm。
[0051] 本發(fā)明方法制備出的活性粉，進行一次改性及二次改性，使得活性組分分步、分層 的負載于基體鈦白粉中，提高了以活性粉制備的脫硝催化劑在船舶柴油機低轉(zhuǎn)速下的脫硝 效率。
[0052] 本發(fā)明建立了一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑及制備方法，在脫硝催化劑制備過 程中對鈦白粉進行一次改性及二次改性，使得活性組分分步、分層的負載于基體鈦白粉中， 提高了產(chǎn)品在船舶柴油機低轉(zhuǎn)速下的脫硝效率，同時引入了增塑劑及鋁硅玻璃燈硅氧化 物，提高了泥坯的可塑性及產(chǎn)品的機械強度，提高了在擠出成型時的孔密度，降低了產(chǎn)品的 壁厚，提高了脫硝催化劑使用壽命短，以此適應(yīng)各種工況，尤其適用于船舶柴油機低轉(zhuǎn)速時 的后廢氣治理，提高了系統(tǒng)集成度，降低了船舶柴油機后廢氣治理成本。本發(fā)明制備的船舶 柴油機排氣脫硝催化，經(jīng)柴油機低轉(zhuǎn)速下尾氣凈化試驗表明，NOx有害氣體的去除率均大于 90%，尤其在船舶柴油機低轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機轉(zhuǎn)速在15?130r/min仍保持NOx具有90%的轉(zhuǎn) 化效率。
[0053] 具體來說，本發(fā)明產(chǎn)生了以下技術(shù)效果：
[0054] ①本工藝采用一次改性及二次改性的鈦白粉作為載體，即將鈦白粉置入偏鎢酸銨 的溶液中，采用檸檬酸作為助溶分散劑，攪拌后進入干燥及焙燒得到鈦鎢粉；再以偏釩酸 銨對鈦鎢粉進行二次改性得到活性粉，將鈦鎢粉置入偏釩酸銨的溶液中，浸泡后進行干燥 及焙燒活化，活化結(jié)束后得到所需的活性粉，使得活性組分分步、分層的負載于基體鈦白粉 中，增加了催化反應(yīng)時的選擇性；②采用特定組分的葉臘石作為增塑材料，提高了泥料的可 塑性，提高了產(chǎn)品的機械強度；③采用特定組分的鋁硅玻璃作為硅氧化物引入到粉體中，提 高了產(chǎn)品的機械強度及抗沖刷性；④對泥料進行擠壓成型工藝，得到孔密度為10?15孔/ cm2的多孔蜂窩狀脫硝催化劑，增大了了反應(yīng)床的接觸面積，提高了脫硝反應(yīng)裝置的系統(tǒng)擠 集成度；⑤產(chǎn)品采用銅基ZSM-5分子篩作為輔助活性成分，提高了產(chǎn)品在柴油機低轉(zhuǎn)速低 溫下的脫硝效率。本發(fā)明經(jīng)干燥及焙燒活化得到脫硝催化劑在發(fā)動機轉(zhuǎn)速在15?130r/ min仍保持氮氧化物具有90%的轉(zhuǎn)化效率，提高了船舶柴油機脫硝凈化裝置的系統(tǒng)集成度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055] 圖1為本發(fā)明活性粉及用活性粉制備的船舶脫硝催化劑的制備工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0056] 船舶脫硝催化劑的制備工藝流程如圖1所示，主要包括：以質(zhì)量為5%的偏鎢酸銨 及0. 41%的偏釩酸銨對鈦白粉進行改性，得到活性粉；采用葉臘石作為增塑劑加入到活性 粉中得到擠出干粉；采用擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸和 適量的去離子水通過混料機的剪切作用制備泥料；采用泥料加入真空擠出機進行擠出成型 得到蜂窩狀脫硝催化劑坯體；采用蜂窩狀脫硝催化劑坯體置于蒸汽干燥爐中進行沿蜂窩狀 脫硝催化劑孔道方向干燥；將干燥后的產(chǎn)品置入電爐中進行焙燒活化等步驟。
[0057] 催化劑的活性成分V205、WO3質(zhì)量比例分別是0. 32%、4. 7%。
[0058] 催化劑的輔助活性成分CuO質(zhì)量比例是0. 45%
[0059] -次改性及二次改性的釩和鎢的化合物，其前驅(qū)體分別為鹽類物質(zhì)，本發(fā)明是采 用偏酸銨鹽效果較好。
[0060] 高性能的增塑劑，采用葉臘石，按照質(zhì)量百分比為8%進行混合。
[0061] 高性能的低堿硅氧化物，采用鋁硅玻璃，按照質(zhì)量百分比為10%進行混合。
[0062] 將得到的擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸和適量的 去離子水通過混料機的剪切作用制備泥料，其中擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木 質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸、去離子水的質(zhì)量比為50?80 :3?30 :0. 5?5 :3?10 :0. 5?5. 0 : 0. 5?5 :10?30,在混料機的剪切過程中可以提高泥料的致密度。
[0063] 將泥料置入真空擠出機內(nèi)進行擠壓成型，孔密度為10?15孔/cm2，真空度為 1. 0?3. OMPa,擠出壓力為1000?2000KN。
[0064] 選擇的葉臘石礦物組成為Al2O3占27. 8%、Si02占66· 7%、Fe0占0· l%、Fe203占0· 2%、 MgO占0. 2%、H2O占5. 0%。這種礦物組成的葉臘石最有利提高產(chǎn)品的可塑性。
[0065] 船舶脫硝催化劑的制備方法，采用5% (質(zhì)量比）的偏鎢酸銨作為一次改性劑，采用 0. 4% (質(zhì)量比)的偏釩酸銨作為二次改性劑，用擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì) 素磺酸鈣、硬脂酸、去離子水在50?200r/min的速度下剪切制備泥料，將泥料置入真空擠 出機內(nèi)擠壓成型，孔密度為10?15孔/cm 2，真空度為I. 0?3. OMPa，擠出壓力為1000? 2000KN，得到脫硝催化劑坯體，經(jīng)干燥及焙燒活化后得到脫硝催化劑成品，將蜂窩狀脫硝催 化劑坯體置于蒸汽干燥爐中，進行沿蜂窩狀脫硝催化劑孔道方向干燥，干燥溫度為20? 70°C、干燥時間為2?48h。將產(chǎn)品置入電爐中進行焙燒活化，焙燒溫度為400?700°C， 焙燒時間為5-10h。此方法制備出的催化劑與傳統(tǒng)催化劑相比，具有更高的可塑性及產(chǎn)品 的機械強度，提高了在擠出成型時的孔密度，降低了產(chǎn)品的壁厚，提高了脫硝催化劑使用壽 命短，以此適應(yīng)各種工況，尤其適用于船舶柴油機低轉(zhuǎn)速時的后廢氣治理，提高了系統(tǒng)集成 度。
[0066] 按照某船舶柴油發(fā)動機，發(fā)動機情況為：四沖程、水冷、直列式、增壓中冷、直接噴 射、高壓共軌，排量為244. 5L，分別在低轉(zhuǎn)速、中轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)速下，對按上述方法制得的脫硝 催化劑產(chǎn)品進行凈化效果檢測，凈化后的氮氧化物均滿足《國際海事組織IMO Tier III法規(guī)》 中的排放限值。
[0067] 利用本發(fā)明方法得到典型實施例：按照上述方法制得的一種船舶柴油機排氣脫硝 催化劑，制備好的脫硝催化劑產(chǎn)品尺寸為150mmX150mmX300mm，催化劑內(nèi)孔孔徑2. 2mm， 內(nèi)壁壁厚為〇. 4mm，外壁壁厚為0. 6mm，節(jié)距2. 6mm。脫硝催化劑所含活性成分為V205、WO3質(zhì) 量比例分別是0. 32%、4. 7%。催化劑的輔助活性成分CuO質(zhì)量比例是0. 45%，產(chǎn)品的密度為 450g/l，脫硝系統(tǒng)中，催化劑分為3層，每層中催化劑的布置為3 X 4塊，每層12塊，共計36 塊。各轉(zhuǎn)速下對氮氧化物去除率、氨氣的消耗比例見表2和表3。
[0068] 表1《國際海事組織MO Tier III法規(guī)》中的排放限值
[0069]

【權(quán)利要求】
1. 一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于包括以下順序步驟： 步驟1:將葉臘石作為增塑劑，加入到活性粉中，均勻混合后，得到擠出干粉； 步驟2 :將擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基分子篩、木質(zhì)素磺酸鈣、硬脂酸和去離子水 剪切混合后，得到活性炭泥料； 步驟3 :將活性炭泥料經(jīng)真空擠出、干燥和焙燒后，得到船舶柴油機排氣脫硝催化劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟1中，活性粉采用包括以下順序步驟的方法制備得到： 步驟A :-次改性，制備鈦鎢粉，包括以下順序步驟： 取質(zhì)量比為5?10 :90?95的偏鎢酸銨和鈦白粉； 將偏鎢酸銨作為一次改性劑，加入到去離子水中，配制成質(zhì)量百分比濃度為1?10%的 偏鎢酸銨水溶液； 將檸檬酸作為助溶分散劑，加入到偏鎢酸銨水溶液中，其中檸檬酸的加入量為偏鎢酸 銨水溶液質(zhì)量的〇. 5?5%，得到第一混合溶液； 將鈦白粉加入到第一混合溶液中，經(jīng)攪拌后，配制成第一懸浮液； 然后將第一懸浮液經(jīng)干燥、焙燒后，得到鈦鎢粉，其中干燥溫度為60?120°C，干燥時 間為10?30h，焙燒溫度為400?650°C，焙燒時間為5?10h ; 步驟B :二次改性，制備目標產(chǎn)品，包括以下順序步驟： 取偏釩酸銨作為二次改性劑，加入到去離子水中，配制成質(zhì)量百分比濃度為〇. 1? 0. 5%的偏釩酸銨水溶液，其中偏釩酸銨與鈦鎢粉的質(zhì)量比為0. 1?1. 5 :98. 5?99. 9 ; 將檸檬酸作為助溶分散劑，加入到偏釩酸銨水溶液中，其中檸檬酸的加入量為偏釩酸 銨水溶液質(zhì)量的〇. 1?〇. 5%，得到第二混合溶液； 將鈦鎢粉加入到第二混合溶液中，經(jīng)攪拌后，配制成第二懸浮液； 然后將第二懸浮液經(jīng)干燥、焙燒后，得到活性粉，其中干燥溫度為60?120°C，干燥時 間為10?30h，焙燒溫度為400?600°C，焙燒時間為5-10h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在 于： 所述步驟1中，葉臘石與活性粉的質(zhì)量比為5?10 :100。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟2中的剪切混合步驟在混料機中完成；其中擠出干粉、鋁硅玻璃、鋁膠、銅基 分子篩、木質(zhì)素磺酸I丐、硬脂酸和去尚子水的質(zhì)量比為50?80 :3?30 :0. 5?5 :3?10 : 0? 5 ?5. 0 :0? 5 ?5 :10 ?30 ;鋁膠為 A1203 ? 0? 5H20。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟2中，銅基分子篩采用CuO負載于ZSM-5分子篩中，其中ZSM-5分子篩孔道口 徑為0. 2?lnm，CuO的負載量為ZSM-5分子篩的質(zhì)量的0. 5?5. 0%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟2中，鋁硅玻璃的中位粒徑為100?150 iim。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種制備船舶柴油機排氣脫硝催化劑的方法，其特征在于： 所述步驟3中的真空擠出步驟在真空擠出機中完成，其中真空擠出機的真空度為 1. 0?3. OMPa，擠出壓力為1000?2000KN，經(jīng)真空擠出后得到的蜂窩狀脫硝催化劑泥坯的 孔密度為10?15孔/cm2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟3中的干燥步驟在蒸汽干燥爐中完成，其中干燥溫度為20?70°C，干燥時間 為2?48h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟3中的焙燒步驟在電爐中完成，其中焙燒溫度為400?700°C，焙燒時間為 5 ?10h〇
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種船舶柴油機排氣脫硝催化劑的制備方法，其特征在于： 所述步驟1中，葉臘石中的各組分的質(zhì)量百分比含量如下：A1203為27. 5?28. 0%，Si02 為 66. 5 ?67. 0%，F(xiàn)eO 為 0? 08 ?0? 12%，F(xiàn)e203 為 0? 18 ?0? 22%，MgO 為 0? 18 ?0? 23%，H20 為4?5% ; 所述步驟2中，木質(zhì)素磺酸鈣的純度> 99. 9%，硬脂酸的純度> 99. 9% ; 所述步驟3中，蜂窩狀脫硝催化劑泥坯的截面尺寸為150mmX 150mm，長度300? 1200mm。
【文檔編號】B01D53/56GK104415781SQ201310370851
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張現(xiàn)龍, 姜瑞霞, 焦雪靜, 張蓓, 周堅剛 申請人:上海郎特汽車凈化器有限公司