[发明专利]兼具抗碱（土）金属和抗硫抗水功能的脱硝催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明催化工化剂技术领域，具体为一种兼具抗碱（土）金属和抗硫抗水功能的脱硝催化剂及其制备方法和应用。本发明的催化剂是以多孔的钨分子筛、钛分子筛和锰分子筛中的一种或多种为载体，以铁氧化物、钒氧化物和钼氧化物中的一种或多种为活性组分，以铈氧化物为助剂。本发明催化剂可耐受同时含有0~1500μmol/g的碱（土）金属离子、0~3000mg/m³的SO₂和0~20%水蒸气的氮氧化物烟气，在200~500℃以及3,000~400,000h^‑1空速的条件下，NO_x转化率大于90%，N₂选择性大于80%。本发明特别适用于富碱富硫固定源如生物质燃料电厂、玻璃厂、焦化厂等烟气的氮氧化物排放控制。

主权项

1.一种兼具抗碱金属或碱土金属和抗硫抗水功能的高效脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，以多孔的钛分子筛和锰分子筛中的一种或多种为载体，以铁氧化物、钒氧化物和钼氧化物为活性组分，以铈氧化物为助剂；制备的具体步骤如下：将铁盐、钒盐和钼前驱体与铈盐溶于一定量的去离子水中，超声分散，形成溶液；将多孔分子筛载体加入上述溶液，搅拌下加入一定量的沉淀剂，反应5分钟~4小时，离心洗涤，在80~130℃干燥2~24小时，之后在200~800℃焙烧1~12小时，得到成品催化剂，其中活性组分在载体上的负载量为1~10wt%，助剂在载体上的负载量为0.5~10wt%，活性组分和助剂的摩尔比为3:1~10:1；其中，所述铁盐为氯化亚铁、硫酸亚铁、氯化铁、硝酸铁中的一种或多种，其溶液中铁的浓度为0.001~5.0mol/L；所述钒盐为正钒酸盐、焦钒酸盐和偏钒酸盐中的一种或多种，其溶液中钒的浓度为0.001~5.0mol/L；所述钼前驱体为钼酸、钼酸钠、钼酸钾、七钼酸铵的一种或多种，其溶液中钼的浓度为0.001~5.0mol/L；所述铈盐为硫酸铈、硝酸铈、氯化铈中的一种或多种，其溶液中铈的浓度为0.001~5.0mol/L；沉淀剂为碳酸铵、氨水、尿素中的一种或多种，其溶液中沉淀剂的浓度为0.001~5.0mol/L；所述多孔分子筛载体的制备方法为：（1）多孔钛分子筛的制备：将一定量的钛盐、沉淀剂和模板剂分别溶于一定量的去离子水中，各自形成溶液，然后将三种溶液依次转移至同一个反应容器中，在20~120℃的条件下，反应8~48小时；生成的产物在80~130℃干燥2~24小时，之后在200~800℃焙烧1~12小时，得到多孔钛分子筛；（2）多孔锰分子筛的制备：将一定量的锰盐、氧化剂和模板剂分别溶于一定量的去离子水中，各自形成溶液，之后将三种溶液依次转移至同一个反应容器中，在20~150℃的条件下，反应8~36小时；生成的产物在80~130℃干燥2~24小时，之后在200~800℃焙烧1~12小时，得到多孔锰分子筛；在多孔钛分子筛的制备中，所述钛盐为四氯化钛、硫酸钛、钛酸四丁酯中的一种或多种，其溶液中钛的浓度为0.001~5.0mol/L；沉淀剂为氢氧化物、氟化物、硅酸钠、碳酸盐中的一种或多种，其溶液中沉淀剂的浓度为0.001~5.0mol/L；模板剂为碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的一种或多种，其溶液中铵根的浓度为0.001~5.0mol/L；在多孔锰分子筛的制备中，所述锰盐为硝酸锰、氯化锰、硫酸锰、乙酸锰中的一种或多种，其溶液中锰的浓度为0.001~5.0mol/L；氧化剂为高锰酸盐、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、氯酸钠、过氧化氢中的一种或多种，其溶液中氧化剂的浓度为0.001~2.5mol/L；模板剂为碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵中的一种或多种，其溶液中铵根的浓度为0.001~5.0mol/L。