[发明专利]一种钬改性的脱硝催化剂的制备方法及其产品

说明书

本发明属于脱硝催化剂领域，并公开了一种钬改性的脱硝催化剂的制备方法及其产品。该制备方法包括：(a)将硝酸锰和硝酸铈溶解在去离子水中形成溶液；(b)加入纳米二氧化钛和硝酸钬并搅拌均匀得到浸渍液；(c)将浸渍液干燥，然后焙烧得到所需的催化剂，该催化剂为钬改性的锰铈钛复合氧化物，TiO₂为该催化剂的载体，MnO_x、CeO_x在附着在所述TiO₂的表面；通过本发明，引入Ho和Ce元素，提高脱硝催化剂的催化性能，Ho的掺杂增加催化剂表面的Ce的含量，有助于选择性催化还原反应，制备得到的催化剂催化效率高，且活性温度范围广，成本低，简单易操作。

技术领域

本发明属于脱硝催化剂领域，更具体地，涉及一种钬改性的脱硝催化剂的制备方法及其产品。

背景技术

氮氧化物(NO_x)是造成酸雨、光化学污染、雾霾效应等环境问题的主要根源。其主要来源包括移动源，如汽车等；固定源，如燃煤电厂等。其中燃煤电厂的氮氧化物的排放占总氮氧化物排放量的近50％。面对环境问题的日益突出以及国家对污染物排放要求日益严格，燃煤电厂在积极采取措施来降低氮氧化物(NO_x)的浓度。在众多脱硝方法中，使用NH₃的选择性催化还原(SCR)是目前使用最广是最有效的方法之一。

目前较为理想的做法是将脱硝装置安放在脱硫装置和除尘装置之后，这样可以减少烟气中的有害物质对催化剂的毒害作用。但是由于此种安放方式使得进入脱硝装置的烟气温度较低。对催化剂的低温催化特性有较高的要求。目前商用催化剂V₂O₅/TiO₂系列最优温度窗口为300℃～450℃，温度窗口较高。因此需要设计一种能在较低温度下的有很好催化效率的催化剂。Ho是一种顺磁性物质，能提高TiO₂的光催化性能，同时，Ho元素具有+2、+3价态，在反应中可相互转化而具有较好的氧化还原能力，此外Ho的氧化物Ho₂O₃表面具有酸性位点，均有助于脱硝反应。目前对于Mn-Ce/TiO₂催化剂中掺杂研究较多的是掺杂诸如Fe、Cu等元素来改善催化剂的性能。掺杂Ho来改善Mn-Ce/TiO₂催化剂脱硝性能目前还未进行研究。

在专利CN201610027417A中，该专利只针对钬改性的锰钛氧化物进行了研究，未对Mn-Ce/TiO₂催化剂的改性情况进行说明，在专利CN201410587967A中制备Mn-Ce-ZSM-11催化剂转化率高于80％，在制备过程中对催化剂活性温度要求较高，需要在180℃以上，制备条件苛刻，难于实现，在专利CN105561983A中，Mn-Ce负载型低温脱硝催化剂的催化效率低，有待提升。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种钬改性的脱硝催化剂的制备方法及其产品，通过采用钬改性Mn-Ce/TiO₂催化剂，由此解决脱硝催化剂催化效率低和催化剂活性温度高的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种钬改性的脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)将硝酸锰和硝酸铈溶解在去离子水中形成溶液，其中所述硝酸锰和硝酸铈的质量比为47～53:5～10；

(b)在步骤(a)制备的溶液中加入纳米二氧化钛和硝酸钬并搅拌均匀得到浸渍液，该硝酸钬与所述硝酸铈的质量比为9～15：5～10；

(c)将所述浸渍液干燥，然后焙烧得到所需的催化剂。

进一步优选地，在步骤(c)中，所述焙烧的温度范围为400℃～550℃。