[发明专利]一种MnOx/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种MnO_x/SAPO‑34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用。本发明以SAPO‑34分子筛为载体，MnO_x为活性组分，通过溶剂分散法将Mn负载到SAPO‑34分子筛上，再经过焙烧制备出MnO_x/SAPO‑34低温SCR烟气脱硝催化剂，所述MnO_x/SAPO‑34低温SCR烟气脱硝催化剂中，MnO_x与SAPO‑34的质量百分比为5%～25%。本发明的催化剂是以具有较大比表面积的SAPO‑34分子筛为载体，极大的提高了活性组分MnO_x颗粒的分散性，使其获得了较好的低温SCR烟气脱硝活性。

技术领域

本发明属于环境保护与环境催化领域，具体涉及一种MnO_x/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是造成酸雨、光化学烟雾、臭氧层破坏的主要大气污染物之一，对人体健康和生态环境产生严重的危害，如何有效控制和减少NO_x的排放受到了各国研究者的关注。据统计，2014年中国氮氧化物排放量的70.9％来自于电力、热力生产和供应业等工业源氮氧化物的排放，其中火电厂氮氧化物排放量占工业企业氮氧化物排放总量的62.1％，是我国氮氧化物的排放大户。因此，控制工业源特别是电力行业氮氧化物的排放是中国大气污染防治的关键。

在众多氮氧化物污染控制技术中，选择性催化还原(SCR)技术是应用最广泛、技术最成熟的治理工业源NO_x的方法。而SCR技术去除NO_x的核心是催化剂的性能好坏，目前商用钒钛催化剂(V₂O₅/TiO₂)在中温段(300～450℃)催化性能优越，该温度段是将脱硝装置布设在脱硫除尘装置之前，因此催化剂在高SO₂和高灰量的环境中易失活。如将脱硝装置放到脱硫除尘装置之后就可以减轻SO₂和灰尘的影响，但此时烟气温度会下降到200℃以下，为了避免中温催化剂需要再加热烟气浪费能耗，开发低温、高效非钒脱硝催化剂对解决这一问题具有非常重要的意义。

具有规则而均匀孔道结构的分子筛催化剂，因其较高的催化活性和较宽的活性温度范围而在SCR技术中倍受关注，其中SAPO-34是磷酸硅铝系列分子筛中的一种，具有CHA型拓扑结构，属于微孔型分子筛。近年来，由于SAPO-34分子筛具有合适的酸性酸量以及其规整的孔道结构，作为载体时能够使活性组分较好地分散在其表面，其在催化领域具有广泛的应用。部分学者也研究了SAPO-34分子筛在SCR中的应用，Fe/SAPO-34以及Cu-SAPO-34分别在SCR中都表现出优异的活性。所以，将其应用于NH₃-SCR中，作为催化剂的载体，其酸性以及结构特点对SCR反应的影响具有广阔的研究前景。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种MnO_x/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法与应用。

本发明通过以下技术方案实现。

一种MnO_x/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂的制备方法，该制备方法以SAPO-34分子筛为载体，通过溶剂分散法将Mn负载到SAPO-34分子筛上，再经过焙烧制备出 MnO_x/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂，所述MnO_x/SAPO-34低温SCR烟气脱硝催化剂中，MnO_x与SAPO-34的质量百分比为5％～25％。

进一步地，该制备方法包括以下步骤：