[发明专利]一种抗碱中毒高效脱硝催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种抗碱中毒脱硝催化剂，其特征在于，所述催化剂以钛掺杂的介孔分子筛为载体，以钒、铈、锆、铌、锰为活性组分，以钨、钼、铁、铜为助剂；其中，以钛掺杂的介孔分子筛中Si元素质量为基准，掺杂元素钛的含量为15％～35％；以钛掺杂介孔分子筛载体质量为基准，活性组分钒、铈、锆、铌和锰氧化物质量百分含量为1％～5％，助剂钨、钼、铁和铜氧化物质量百分含量为1％～15％；

所述活性组分中V/Ce/Zr/Nb/Mn的元素摩尔比为1:(0.1～10):(0.1～10):(0.1～5):(0.1～10)；

所述助剂中W/Mo/Fe/Cu的元素摩尔比为1:(0.1～10):(0.1～10):(0.1～5)。

2.一种如权利要求1所述的抗碱中毒脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)配置含模板剂的溶液

取P123溶解在去离子水中，搅拌至均相后加入HCl，搅拌均匀后得到混合溶液；

2)钛掺杂的介孔分子筛载体的制备

将钛酸丁酯与硅酸四乙酯预混合，得到混合溶液，剧烈搅拌下将混合溶液逐滴加入步骤1)所得的混合溶液中，继续搅拌形成凝胶状液体，将凝胶状液体移入有聚四氟乙烯内衬的自生压反应釜中，静置后取出、抽滤、洗涤、干燥，马弗炉中空气焙烧，得到钛掺杂的介孔分子筛载体；

3)催化助剂的负载

称取可溶性钨盐、钼盐、铁盐和铜盐，溶于洁净水或酸性溶液中，经搅拌得到稳定溶液；取步骤2)中所得的催化剂载体，浸渍到稳定溶液中，搅拌后干燥，再经马弗炉焙烧，得到催化剂前驱体；

4)催化剂活性组分的负载

称取可溶性钒盐、铈盐、锆盐、铌盐和锰盐，溶于洁净水或酸性溶液中，经搅拌得到稳定溶液；取步骤3)中所得的催化剂前驱体浸渍到稳定溶液中，搅拌后干燥，再经马弗炉焙烧，得到所述抗碱中毒脱硝催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，加入的HCl的摩尔浓度为0.1～0.3mol/L。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述HCl的质量为所述P123的质量的15～20倍。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述P123溶解在去离子水后的搅拌温度为20～30℃；加入盐酸后的搅拌温度为30～50℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述硅酸四乙酯的质量为所述P123的质量的2～3倍，所述钛酸丁酯与硅酸四乙酯的加入量按照Ti/Si质量百分浓度为15％～35％。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，搅拌形成凝胶液体的温度为30～50℃，所述搅拌的时间为10～20h。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述静置的温度为90～110℃，所述静置的时间为20～40h。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述焙烧的温度为500～600℃，所述焙烧的时间为2～8h，升温的速度为1～5℃/min。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述可溶性钨盐为钨酸铵、仲钨酸铵或偏钨酸铵；所述钼盐为钼酸铵；所述铁盐为硝酸铁、氯化铁或硫酸铁；所述铜盐为氯化铜、硝酸铜或醋酸铜。

11.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，浸渍后的搅拌温度为20～30℃，所述搅拌的时间为20～40h。

12.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述干燥为先旋蒸干燥后烘箱干燥。