高品质纳米脱硝钛白粉的制备及结构化成型

成果编号：10880

价格：面议

完成单位：南京工业大学

单位类别：其他高校

完成时间：2015年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：能源环保、新材料

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发布人：郭燏离线

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纳米二氧化钛由于具有良好的化学稳定性、高比表面积、热稳定性、无毒性等特点，并易于与负载金属间产生SMSI效应，在催化工业中得到了广泛应用，诸如：火电厂尾气脱硝处理、VOCs(挥发性有机化合物)催化燃烧处理、柴油车尾气排放控制等。以火电厂的烟气脱硝SCR催化剂为例，纳米级脱硝钛白粉作为催化剂载体，占催化剂粉体的80？90%，总成本的40？50%，是SCR脱硝催化剂的重要组成。但是目前全球只有日本和欧洲的少数厂家可以生产高品级纳米钛白粉。在我国，目前应用于催化剂工业的纳米钛白粉尚未完全国产化，这是烟气SCR脱硝催化剂等环保催化剂的价格居高不下的主要原因之一。我们通过探索钛白粉的物化性质、成型性及催化性能三者之间的关系，尝试从科学角度去构建适用于SCR脱硝催化剂等环保催化剂的纳米钛白粉的制备关键技术。进而在此基础上，制备高品级的纳米钛白粉，包括钨钛，硅钛，钒钛等一系列产品，达到国外同类产品技术水平。同时通过探讨不同因素在蜂窝状脱硝催化剂成型过程中的影响，制备工业级别的蜂窝状催化剂，从而最终改变目前国内烟道气脱硝催化剂尚处于的“来料加工”状态，掌握完全自主的知识产权。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺、新产品、新材料

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、人才培养、共建载体

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 2 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

综合介绍

创新要点

(1)超声辅助常压低温水热合成方法成功地制得了热稳定性好、粒度均匀、分散性好的锐钛矿型TiO2纳米粒子； (2)通过添加WO3、SiO2等，对纳米TiO2进行改性修饰，有效提高了晶型的转化温度，很好地抑制了TiO2从锐钛矿向金红石型的转变和晶粒的长大； (3)通过调变钛白粉中Ti、W、Si及V各元素的组成比例，制备出了有着不同晶粒、晶型、比表面积及热稳定性的复合纳米钛白粉，从而应用于烟气脱硝、轮船脱硝、汽车脱硝及脱臭VOCs等多种环保催化剂； (4)通过调变催化钛白粉体的结晶化程度，使其呈现出适度的可塑性和流动性而易于挤出成型制成蜂窝状SCR脱硝催化剂；调节合适的钛白粉体的一次粒径分布，使其可以牢靠的涂附于各种基体，应用轮船、汽车尾气净化脱硝等催化体系。

技术指标

1.与国产同类产品相比较，具有更加优异的耐热稳定性，900度3小时段稍后仍良好地保持了锐钛矿晶形。 2.已试生产100kg，经宁波德普净化器有限公司，四川蜀泰化工科技有限公司等公司测试完全满足对方的质量要求。 3.试制的氧化钛粉体具有优异的成型性。目前已经实现100-400目的涂覆成型以及15*15孔 - 45*45孔的挤出成型。 4.试制的涂覆式钒钨钛SCR蜂窝催化剂，经天津索克汽车试验有限公司的ETC和ESC测试，新鲜及老化样品完全满足柴油车国IV标准。测试结果接近国外大公司同类产品水平。

其他说明

在纳米钛白粉粉体及成型性研究的同时，对其作为载体或催化剂在脱硝、脱臭及光化学催化中的应用也开展了研究，例如电厂、大型锅炉、垃圾焚烧厂、船舶(新型轻质波纹板催化剂)等大型设备的烟气SCR脱硝催化剂、VOCs(挥发性有机化合物)催化燃烧催化剂等，以及小型工厂、自动车、民用等SCR脱硝、VOCs催化燃烧等。图-2为工业级火电厂脱硝用纳米氧化钛挤出型蜂窝状SCR催化剂，图-3为工业级柴油车尾气脱硝用涂层式蜂窝状催化剂。

完成人信息

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