[发明专利]一种涂覆式低温烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种涂覆式低温烟气脱硝催化剂，其特征在于，所述涂覆式低温烟气脱硝催化剂包括第一载体、第二载体、活性组分和助剂，所述第一载体为改性后的堇青石蜂窝陶瓷，所述第二载体为二氧化钛，所述活性组分包括锰氧化物和钒氧化物，所述助剂包括铈氧化物和钨氧化物，其中，所述涂覆式低温烟气脱硝催化剂是采用真空抽提法将由包括第二载体、活性组分和助剂的催化剂活性组分粉体配制成的催化剂浆液涂覆在第一载体上后煅烧得到的，其中，所述催化剂活性组分粉体以MnO₂、V₂O₅、CeO₂、WO₃、TiO₂计，其质量比为MnO₂:V₂O₅:CeO₂:WO₃:TiO₂＝1～2:1～2:1～2:1～6.5:87.5～96；所述涂覆式低温烟气脱硝催化剂应用于160～180℃的温度条件下。

2.根据权利要求1所述的涂覆式低温烟气脱硝催化剂，其特征在于，所述涂覆式低温烟气脱硝催化剂上的催化剂活性组分粉体的涂覆率为3～15％。

3.一种涂覆式低温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括依次进行的准备原料、制备催化剂活性组分粉体、制备催化剂浆液和制备催化剂成品，其中，

在准备原料的步骤中，包括改性堇青石蜂窝陶瓷的子步骤和制备铝溶胶的子步骤；

在制备催化剂活性组分粉体的步骤中，将偏钒酸铵和钨酸铵溶于草酸溶液中直至完全溶解，再分别加入锰盐和硝酸铈直至完全溶解，之后向所得溶液中分别加入分散剂和二氧化钛粉末，搅拌均匀后加温蒸干直至得到催化剂粉体，将所述催化剂粉体烘干并煅烧后得到催化剂活性组分粉体，其中，所述催化剂活性组分粉体以MnO₂、V₂O₅、CeO₂、WO₃、TiO₂计，其质量比为MnO₂:V₂O₅:CeO₂:WO₃:TiO₂＝1～2:1～2:1～2:1～6.5:87.5～96；

在制备催化剂浆液的步骤中，将所述催化剂活性组分粉体与铝溶胶及去离子水混合后进行球磨，球磨制浆后得到催化剂浆液；

在制备催化剂成品的步骤中，采用真空抽提法将所述催化剂浆液涂覆在改性后的堇青石蜂窝陶瓷上，之后干燥并煅烧得到涂覆式低温烟气脱硝催化剂成品，其中，所述涂覆式低温烟气脱硝催化剂应用于160～180℃的温度条件下。

4.根据权利要求3所述的涂覆式低温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，在所述改性堇青石蜂窝陶瓷的子步骤中，将堇青石蜂窝陶瓷浸渍于硝酸溶液中进行预处理，再用去离子水洗涤至堇青石蜂窝陶瓷的洗涤液呈中性，最后烘干得到改性后的堇青石蜂窝陶瓷，其中，所述堇青石蜂窝陶瓷的孔径为5～10目，所述硝酸溶液的浓度为2～5mol/L，堇青石蜂窝陶瓷与硝酸溶液的质量比为1:1～1:1.5，浸渍时间为1～5h，烘干温度为90～110℃且烘干时间为6～12小时。

5.根据权利要求3所述的涂覆式低温烟气脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，在所述制备铝溶胶的子步骤中，向80～90℃的去离子水中缓慢加入超高纯拟薄水铝石型氢氧化铝粉末并持续搅拌直至形成悬浮液，回流搅拌1～5小时后再分别加入硝酸和聚乙二醇400，将获得的胶体在50～150℃的回流条件下陈化6～8小时形成稳定的铝溶胶，其中，按照c(H⁺)/c(AlOOH)＝0.1～0.2的比例加入浓度为2～3mol/L的硝酸，聚乙二醇400的质量浓度为4～10％，铝溶胶的质量浓度为10～14％。