[发明专利]一种环保型低温抗水SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种环保型低温抗水SCR脱硝催化剂，为MnOx-FeOx-MOx多元金属氧化物催化剂；

所述氧化物MOx的金属元素M选自W、V、Cu、Mo、Ni、Sn、Sb、La、Ce、Co、Zr、Pr、Nd、Pu中的一种或多种；其中优选W、V、Cu、Mo、Sn、La、Ce、Co、Zr中的一种或多种；

其中，x为1～4。

2.根据权利要求1所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂，其特征在于：

所述MnOx-FeOx-MOx多元金属氧化物催化剂中，元素Mn、Fe和金属元素M的摩尔比为(100～0.1)：(100～0.1)：1；优选为(80～0.1)：(50～0.1)：1。

3.根据权利要求1～2之任一项所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，是采用氧化还原共沉淀方法制备而成；优选为采用强化分散的氧化还原共沉淀方法制备而成。

4.根据权利要求3所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将活性组分可溶性金属盐溶于水中制备成混合盐溶液，优选所述的混合盐溶液的总浓度在0.05～3.0mol/L；所述活性组分可溶性金属盐包含可溶性锰盐、可溶性铁盐、可溶性M金属盐；

(2)将过氧化物溶液，加入混合盐溶液中，搅拌；

(3)将分散剂加入混合盐溶液，搅拌；优选地，所述分散剂选自聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚、聚丙烯酸、硫酸铵中的至少一种；

(4)将碱溶于水中制备碱溶液；

(5)将所述混合盐溶液与碱溶液混合，形成沉淀，老化洗涤、干燥，得到所述催化剂前体；

(6)将所述催化剂前体，焙烧，得到所述催化剂；其中，所述步骤(2)、(3)中可以单独存在或者同时存在。

5.根据权利要求4所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述可溶性锰盐选自硝酸锰、醋酸锰、硫酸锰中的至少一种；和/或，

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；和/或，

所述的可溶性M金属盐，所述M选自W、V、Cu、Mo、Ni、Sn、Sb、La、Ce、Co、Zr、Pr、Nd、Pu中的一种或多种，优选为W、V、Cu、Mo、Sn、La、Ce、Co、Zr中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述催化剂前体中元素Mn、Fe和元素M的摩尔比为(100～0.1)：(100～0.1)：1；优选为(80～0.1)：(50～0.1)：1。

7.根据权利要求4所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，所述过氧化物与混合盐溶液中的锰、铁、M的总摩尔数的摩尔比为(15～0)：1；优选为(10～0.1)：1；步骤(2)和(3)中过氧化物和分散剂的用量不同时为0。

8.根据权利要求4所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，所述分散剂的加入量为混合盐溶液中的锰、铁、M的总摩尔数的0～12％，优选为0.01％～10％；步骤(2)和(3)中过氧化物和分散剂的用量不同时为0。

9.根据权利要求4所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：

所述步骤(4)中，所述碱选自氢氧化钠、碳酸钠、氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、尿素中的一种或多种；优选所述碱溶液浓度在0.1～3.0mol/L；和/或，

所述步骤(5)中，所述形成沉淀的pH值为7～11；优选沉淀温度为30～90℃；优选所述干燥温度为80～120℃；和/或，

所述步骤(6)中，所述焙烧温度为300～800℃；焙烧时间为4～12h。

10.根据权利要求3～9之任一项所述制备方法制备而成的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂。

11.根据权利要求1～2之任一项所述的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂或者根据权利要求3～9之任一项所述制备方法制备而成的环保型低温抗水SCR脱硝催化剂的应用，优选在以天然气为原料的高水含量烟气的低温脱硝中的应用；

优选地，

所述高水含量烟气的烟气温度在120～300℃范围内，和/或，

所述高水含量烟气的水含量在5～25vol.％。