[发明专利]一种用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂，所述催化剂包含以所述催化剂总重量为100％计的以下组分：

载体的重量含量为39％～97％；优选为45～90％；

活性组分的重量含量为3％～61％；优选为10～55％；

所述活性组分选自MnO_x和FeO_y的混合物，其中，x为1～2，y为1～1.5；

优选地，所述载体为采用金属氧化物掺杂的掺杂型二氧化钛纳米管；其中，所述金属选自Zr、Pr、La、Ce、Cu、Zn、Mo、Al、Sn、Ni、W、V、Cr中的一种或多种；

所述催化剂为整体式蜂窝状催化剂。

2.根据权利要求1所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂，其特征在于：所述活性组分中元素Mn和元素Fe的摩尔比为(10～0.1)：1。

3.根据权利要求1或2所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂，其特征在于：

所述载体为采用金属氧化物掺杂的掺杂型二氧化钛纳米管；所述载体包含金属氧化物和二氧化钛，其中，所述金属氧化物与二氧化钛的摩尔比为1：(1～100)；

优选地，所述载体的比表面积为50～300m²/g。

4.根据权利要求1～3之任一项所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

将所述活性组分的前体和载体进行混合，并加入成型助剂在内的组分制备得到所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂；其中，采用共沉淀法制备所述活性组分的前体；采用水热法制备所述载体。

5.根据权利要求4所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将所述活性组分相应的可溶性盐溶于水形成盐溶液；

2)采用共沉淀法将所述的盐溶液制备成所述活性组分的前体；

3)将包含金属氧化物、纳米二氧化钛粉末在内的组分采用水热法制备成纳米管，作为载体；

4)将所述的活性组分的前体、载体与成型助剂在内的组分进行干混，捏合、混炼、陈化得到成型胚体；

5)将成型胚体经挤出成型得到整体蜂窝催化剂，经干燥及焙烧制得所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂。

6.根据权利要求5所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤1)中，

所述活性组分相应的可溶性盐包含可溶性锰盐和可溶性铁盐；所述可溶性锰盐选自硝酸锰、乙酸锰、硫酸锰中的至少一种；所述可溶性铁盐选自三氯化铁，硝酸铁，醋酸铁中的至少一种；

所述可溶性锰盐中的元素Mn和可溶性铁盐中的元素Fe的摩尔比为(10～0.1)：1；

所述活性组分相应的可溶性盐在所述盐溶液中的浓度为0.1～3.0mol/L。

7.根据权利要求5所述的用于低温SCR脱硝的整体蜂窝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤2)中，

将所述的盐溶液加入碱溶液中，搅拌形成沉淀，老化、洗涤、过滤、干燥制得所述活性组分的前体；

其中，

所述碱溶液选自碳酸钠、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素、氢氧化钠的水溶液中的至少一种；

所述碱溶液的浓度为0.1～3mol/L；

所述的沉淀pH值为7～11；所述的沉淀温度为30～90℃；

所述的干燥温度为30～120℃；优选地，干燥后得到的活性组分的前体的含水率为1～10％。