[发明专利]宽温度窗口SCR烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种宽温度窗口SCR烟气脱硝催化剂，其特征在于，该催化剂含有载体以及负载在该载体上的第一金属氧化物、第二金属氧化物和第三金属氧化物；其中，所述载体为纳米二氧化钛，所述第一金属氧化物为Fe的氧化物，所述第二金属氧化物为Mn的氧化物，所述第三金属氧化物为V的氧化物；

其中，以所述催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为85-95重量％，所述第一金属氧化物、所述第二金属氧化物和所述第三金属氧化物的总含量为5-15重量％；并且，以Fe元素计的所述第一金属氧化物和以Mn元素计的所述第二金属氧化物的摩尔比为1：0.5-1.5；以所述载体的总重量为基准，以V元素计的所述第三金属氧化物的含量为0.4-1.1重量％。

2.权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将草酸、铁盐、锰盐和水混合得到溶液A；

(2)将草酸、偏钒酸铵和水混合并老化，得到老化的钒前驱体溶液B；

(3)将溶液A和溶液B混合，得到金属的草酸复盐前驱体溶液；

(4)将载体纳米二氧化钛分散在所述金属的草酸复盐前驱体溶液中并进行湿法浸渍；

(5)将经步骤(4)后的反应混合物进行煅烧处理；

其中，以所述催化剂的总重量为基准，所述载体的用量使得所述催化剂中所述载体的含量为85-95重量％，所述铁盐、锰盐和偏钒酸铵的用量使得所述催化剂中所述第一金属氧化物、所述第二金属氧化物和所述第三金属氧化物的总含量为5-15重量％；以及

以Fe元素计的所述铁盐和以Mn元素计的所述锰盐的用量的摩尔比为1：0.5-1.5；以所述载体的总重量为基准，以V元素计的偏钒酸铵的用量为0.4-1.1质量％。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述铁盐与草酸的用量的摩尔比为1：2-4；步骤(2)中，偏钒酸铵与草酸的用量的摩尔比为1:1-3。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述铁盐为硝酸铁和/或乙酸铁；所述锰盐为硝酸锰、乙酸锰和氯化锰中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述老化的温度为50-80℃，时间为3-7h。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述纳米二氧化钛的粒径为24-26nm，比表面积为60-100m²/g。

7.根据权利要求2或5所述的方法，其中，在步骤(3)中，将所述载体纳米二氧化钛分散在所述金属的草酸复盐前驱体溶液中得到的分散液先进行搅拌浸渍，然后再进行蒸发浸渍；

其中，所述搅拌浸渍的时间为2-7h，所述蒸发浸渍的条件为：温度为40-80℃，时间为1-6h。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，该方法还包括在进行所述煅烧处理之前先进行干燥处理，所述干燥处理的条件为：温度为80-120℃，时间为8-24h。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，所述煅烧处理的条件为：温度为400-600℃，升温速率为2-10℃/mim，时间为4-6h。

10.权利要求1所述的催化剂或权利要求2-9中任意一项所述的方法制备的催化剂在120-300℃的烟气脱硝系统、柴油机尾气脱硝系统以及燃煤电厂脱硝系统中的应用。