[发明专利]一种脱硝催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种脱硝催化剂及其制备方法和应用，涉及烟气脱硝领域。该制备方法包括如下步骤：将锰盐、钴盐、钒盐配成混合溶液；向混合溶液中加入过量沉淀剂发生反应，得到悬浊液；将悬浊液进行抽滤、洗涤、干燥，得到沉淀物；将沉淀物进行焙烧，得到脱硝催化剂。本发明利用锰盐、钴盐、钒盐采用共沉淀法制备得到一种复合金属氧化物脱硝催化剂，实验证明其同时具有优异的低温NH₃‑SCR脱硝催化活性、较宽的活性温度窗口、较高的N₂选择性和良好的抗硫中毒性能。本发明提供的脱硝催化剂所用原料廉价易得，资源充足，制备方法简单，对设备无特殊要求、能耗低、污染小、可大规模生产，具有应用于移动源和固定源烟气脱硝净化的潜力。

技术领域

本发明涉及烟气脱硝领域，具体涉及一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

现如今，经济发展与环境污染之间的矛盾日益突出，工业生产和运输过程中，柴油车、船舶等移动源和工业锅炉、燃煤电厂等固定源在消耗大量燃料的同时也会排放出大量的有害气体，如硫氧化物(SO_x)、颗粒物 (PM)、以及氮氧化物(NO_x，主要是NO和NO₂)。NO_x经过一系列的物理化学作用会形成酸雨、光化学烟雾以及雾霾，严重污染环境以及危害人体健康。随着人们环保意识的增强，废气排放的标准日趋严格。

选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction，简称为SCR)是目前国际上使用最广泛、最有效的氮氧化物消除技术，它以NH₃、尿素或碳氢化合物为还原剂，将NO和NO₂转化为N₂。其中，NH₃是选择性催化还原NO_x中应用最广泛的还原剂，氨法选择性催化还原(NH₃-SCR)的主要反应为：4NH₃+4NO+O₂→4N₂+6H₂O。NH₃-SCR技术开始应用于大型锅炉废气处理，后逐渐应用在车用柴油机尾气净化。

NH₃-SCR技术的核心是催化剂的设计和制备，目前被广泛采用的商用催化剂如V₂O₅-WO₃/TiO₂、V₂O₅-MoO₃/TiO₂在较高温度(300～400℃)下才表现出较高的活性，而当催化剂长期处于高温的条件下会引起催化剂烧结和活性中心聚集，导致催化剂的活性降低甚至失活；并且当使用温度较高时，在催化剂表面还会发生副反应，即NH₃被催化剂氧化成氮氧化物，从而导致反应的N₂选择性降低；同时该催化剂还存在抗硫中毒性能弱的缺陷。为此现有技术中提出了多种复合金属氧化物脱硝催化剂，这些催化剂虽然在低温催化性能、N₂选择性或抗硫中毒性能等方面有所改善，但是活性温度窗口窄，催化性能仍待进一步提升。因此，研究一种活性温度窗口较宽，低温催化性能、N₂选择性、抗硫中毒性能均比较强的脱硝催化剂成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的脱硝催化剂活性温度窗口窄，低温催化性能、N₂选择性、抗硫中毒性能均有待提升的缺陷，从而提供一种各方面性能优异的脱硝催化剂及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将锰盐、钴盐、钒盐配成混合溶液；

(2)向步骤(1)得到的混合溶液中加入过量沉淀剂发生反应，得到悬浊液；

(3)将步骤(2)得到的悬浊液进行抽滤、洗涤、干燥，得到沉淀物；