[发明专利]一种堇青石基SCR催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种堇青石基SCR催化剂，其特征在于，所述堇青石基SCR催化剂包括堇青石载体以及负载于堇青石载体上的活性组分，所述活性组分为钙钛矿型复合金属氧化物，所述钙钛矿型复合金属氧化物的通式为CeMn_xZr_1-xO₃，x=0.3-0.9，所述钙钛矿型复合金属氧化物占所述堇青石基SCR催化剂的质量百分比为2.0%-25.0%，其中：所述堇青石载体通过以下方式获得：以质量比为5.0-65.0：0-60.0：5.0-35.0的赤泥、飞灰、菱镁石为原料，先制备堇青石材料；再将所述堇青石材料酸化、洗涤和煅烧，得到所述堇青石载体。

2.根据权利要求1所述的堇青石基SCR催化剂，其特征在于，所述堇青石载体通过以下方式获得：以质量比为20.0-50.0：15.0-50.0：10.0-30.0的赤泥、飞灰、菱镁石为原料，将各原料粉碎、干燥再混合均匀，加入粘结剂并压制成型，然后煅烧制得所述堇青石材料；再将所述堇青石材料破碎并酸化、洗涤至中性后，再进行煅烧，得到所述堇青石载体。

3.根据权利要求1所述的堇青石基SCR催化剂，其特征在于，所述钙钛矿型复合金属氧化物占所述堇青石基SCR催化剂的质量百分比为5.0%-15.0%。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的堇青石基SCR催化剂，其特征在于，所述堇青石基SCR催化剂的比表面积不小于60m²/g。

5. 根据权利要求4所述的堇青石基SCR催化剂，其特征在于，所述堇青石基SCR催化剂的比表面积为80m²/g-200 m²/g。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的堇青石基SCR催化剂的制备方法，其特征在于，其包括：采用浸渍法，在所述堇青石载体上负载所述活性组分，制得所述堇青石基SCR催化剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以赤泥、飞灰、菱镁石为原料，经煅烧先合成堇青石材料；然后将合成的所述堇青石材料经粉碎、酸化，经煅烧再合成堇青石载体；再将制得的所述堇青石载体浸渍于活性组分溶液，经煅烧最后得到所述堇青石基SCR催化剂。

8. 根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述堇青石材料的制备包括以下步骤：以赤泥、飞灰、菱镁石为原料，将赤泥、飞灰和菱镁石分别破碎、筛分至50μm以下，干燥至恒重，按比例混合均匀后，加入占原料总质量2-10 %的粘结剂并压制成型，将压制成型后的原料烘干，于1100-1500℃下煅烧2-6h，形成堇青石材料，再将煅烧后的堇青石材料冷却至室温后将其破碎至0.2mm，备用。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自聚乙二醇、甲基纤维素。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述堇青石载体的制备包括以下步骤：将合成的所述堇青石材料破碎后，按照固液比为1g：3-10mL与硝酸混合，酸化处理2-6h，酸化后，用去离子水洗至pH为7，将洗涤后的堇青石材料烘干，于400-600℃下煅烧2-5h，得到堇青石载体。

11.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述堇青石基SCR催化剂的制备包括以下步骤：将所述钙钛矿型复合金属氧化物溶于蒸馏水，于50-80℃水浴中加热搅拌至完全溶解后，将所述堇青石载体加入钙钛矿型复合金属氧化物溶液中，于50-80℃水浴中超声浸渍2-6h；再将浸渍后的堇青石载体烘干，于400-600℃下煅烧2-5h，得到SCR催化剂。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述堇青石基SCR催化剂中钙钛矿型复合金属氧化物占比为2.0wt%-25.0wt%。

13.一种根据权利要求 1-5中任一项所述堇青石基SCR催化剂或 6-12中任一项所述的制备方法制备得到的堇青石基SCR催化剂在SCR脱硝反应的应用。