[发明专利]一种锰钨钛硅脱硝催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种以钛硅复合氧化物为载体的锰钨基脱硝催化剂，其特征在于，所述的催化剂MnWO_x/TiO₂-SiO₂以MnWO_x为活性组分，以TiO₂-SiO₂复合氧化物为载体，所述的活性组分MnWO_x的质量占催化剂总质量的5-30％，所述的载体TiO₂-SiO₂复合氧化物的质量占催化剂总质量的70-95％，所述的载体中SiO₂的质量占载体总质量的1-50％。

2.一种制备如权利要求1所述的以钛硅复合氧化物为载体的锰钨基脱硝催化剂Mn_aWO_x/TiO₂-SiO₂的方法，其特征在于，所述的方法按照如下步骤进行：

第一步，在无水乙醇A中加入正硅酸乙酯、蒸馏水，滴加盐酸调节pH＝2,搅拌得到溶液A；

第二步，在无水乙醇B中加入冰醋酸和蒸馏水，滴加盐酸调节pH≤3得到溶液B，将所述的溶液B加入到上一步所得的溶液A中得到溶液C；所述的冰醋酸与钛酸四丁酯的物质的量之比为0.2-0.4:1；

第三步，在无水乙醇C中加入钛酸四丁酯得到钛酸四丁酯溶液，并缓慢滴入所述的溶液C，常温搅拌反应得到产物D，所述的钛酸四丁酯的加入量与所述的溶液C中正硅酸乙酯的质量之比为1.6-162:1；

第四步，将第三步所得产物D在20-60℃下水浴1-4小时，然后干燥得到TiO₂-SiO₂复合干凝胶并研磨成粉末，得到TiO₂-SiO₂复合干凝胶粉末；

第五步，将硝酸锰、钨氨酸与草酸溶于去离子水中，加入第四步所得TiO₂-SiO₂复合干凝胶粉末，常温搅拌反应得到溶液E，所述的去离子水的加入量以所述的TiO₂-SiO₂复合干凝胶粉末的质量计为5-20ml/g，所述的硝酸锰、钨氨酸和草酸的物质的量之比为2:1:1，所述的硝酸锰的加入量与TiO₂-SiO₂复合干凝胶粉末的质量之比为0.157-1.278:1；

第六步，缓慢滴加氨水至上一步配得的溶液E中，搅拌均匀至pH＝10，过滤、洗涤得到沉淀物F；

第七步，将上一步得到的沉淀物F干燥，再置于马弗炉内焙烧，得到目标产物Mn_aWO_x/TiO₂-SiO₂催化剂。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第一步或第二步中，所述的盐酸的浓度为1mol/L。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第三步中，所述的搅拌反应时间为0.5-2h。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第四步中，所述的干燥时间为12h，干燥温度为80-200℃。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第五步中，所述的搅拌反应时间为0.5-2h。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第七步中，所述的干燥温度为80-200℃，干燥时间为12h。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于：第七步中，所述的焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为2小时。

9.一种如权利要求1所述的以钛硅复合氧化物为载体的锰钨基脱硝催化剂应用于固定源或移动源尾气中的氮氧化物的选择性催化还原消除。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述的应用为：将Mn₂WO_x/TiO₂-SiO₂催化剂装载在固定床反应器中，控制反应温度在0-450℃，通入氮氧化物混合气体，控制流量为100-1000ml/min，控制空速为6000-60000h^-1，所述的氮氧化物混合气体为NO的体积分数为0.01-0.1％，NH₃的体积分数为0.01-0.1％，O₂的体积分数为1-10％，水蒸气的体积分数为1-20％，SO₂的初始终浓度为50-500ppm，N₂作为平衡气。