[发明专利]一种烟气脱硝催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种烟气脱硝催化剂，包括载体和催化活性组分，其特征在于，所述催化活性组分为锰钴铈复合氧化物，所述锰钴铈复合氧化物中锰、钴和铈元素的摩尔比为1:0.1~1:0.1~1。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂，其特征在于， 所述载体为蜂窝陶瓷、分子筛、活性碳纤维、硅藻土、陶瓷板或金属合金。

3.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂，其特征在于，所述催化活性组分的质量为所述载体质量的10%~25%。

4.根据权利要求1所述的烟气脱硝催化剂，其特征在于，还包括助催化剂，所述助催化剂为铁、铜或硅的氧化物中的一种或两种以上任意组合。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硝催化剂，其特征在于，所述锰钴铈复合氧化物中锰元素与助催化剂的摩尔比为1:0.1~1 ；所述催化活性组分和所述助催化剂的总质量为载体质量的15%~30%。

6.制备权利要求1~3任一项所述的烟气脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)取催化剂活性组分前驱体：可溶性锰盐、可溶性钴盐和可溶性铈盐，其中锰、钴和铈元素的摩尔比为1:0.1~1:0.1~1，均匀溶解于体积等于载体的总孔体积的去离子水中，滴加氨水调节溶液pH值为5~7；

(2) 将载体在质量百分比浓度为5%~20%的柠檬酸、稀盐酸或稀硝酸水溶液中浸泡24~48h，取出后烘干，然后将载体浸于步骤(1)得到的溶液中，静置24h后，干燥；

(3)将步骤(2)制备好的样品在空气中焙烧，焙烧温度为500~800℃，焙烧时间控制为4~8h，冷却后即完成催化剂的制备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述可溶性锰盐为硝酸锰、醋酸锰、磷酸锰或氯化锰中的一种或两种以上任意混合物；所述可溶性钴盐为硝酸钴、醋酸钴、磷酸钴或草酸钴中的一种或两种以上任意混合物；可溶性铈盐为硝酸铈或醋酸铈中的一种或其混合物。

8.制备权利要求4或5所述的烟气脱硝催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1) 取所述助催化剂的前驱体：可溶性铁盐、可溶性铜盐或可溶性硅源化合物中的一种或两种以上任意混合物，溶于体积等于载体的总孔体积的去离子水中，以氨水调节溶液pH值在5~7之间；

(2) 将载体在质量百分比浓度为5%~20%的柠檬酸、稀盐酸或稀硝酸水溶液中浸泡24~48h，取出后烘干，然后将载体浸渍在步骤(1)所得的溶液中，静置24~48h后，干燥；

(3) 将步骤(2)中干燥后的固体在空气中焙烧，焙烧温度为500~800℃，焙烧时间控制为4~8h；

(4)取催化活性组分的前驱体：可溶性锰盐、可溶性钴盐和可溶性铈盐，均匀溶解于体积等于载体的总孔体积的去离子水中，以氨水调节溶液pH值在5~7，其中，可溶性锰盐、可溶性钴盐及可溶性铈盐中锰/钴/铈的元素摩尔比1:0.1~1:0.1~1；

(5) 将步骤(3)制备的样品浸渍于步骤(4)所得溶液中，静置24~48h后，干燥，在空气中焙烧，焙烧温度为500~800℃，焙烧时间控制为4~8h，得到催化剂。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述可溶性铁盐为硝酸铁、氯化铁或乙二胺四乙酸铁铵中的一种或两种以上任意混合物，所述可溶性铜盐为硝酸铜、醋酸铜或氯化铜中的一种或两种以上任意混合物，所述可溶性硅源化合物为正硅酸或偏硅酸中的一种或其混合物；步骤(4)中所述可溶性锰盐为硝酸锰、醋酸锰、磷酸锰或氯化锰中的一种或两种以上任意混合物，所述可溶性钴盐为硝酸钴、醋酸钴、磷酸钴或草酸钴中的一种或两种以上任意混合物，所述可溶性铈盐为硝酸铈或醋酸铈中的一种或其混合物；步骤(4)中可溶性锰盐中锰元素与步骤(1)中助催化剂前驱体的摩尔比为1: 0.1~1。

10.权利要求1~5任一项所述的催化剂在烟气脱硝中的应用，其特征在于，将所述催化剂加热至80~300℃后，通入待处理烟气。