[发明专利]一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将去离子水与浓盐酸均匀混合，形成浓度为2mol/L的盐酸水溶液，称取表面活性剂P123和作为结构导向剂的氯化钾均匀溶解在盐酸水溶液中，室温下搅拌15min，然后在35℃下搅拌2h，然后向其中逐滴滴加正硅酸乙酯，室温下搅拌均匀后将混合溶液转移至聚四氟乙烯水热釜中，经第一段晶化和第二段晶化后，将所得混合液抽滤、经50℃干燥12h后置于马弗炉煅烧，经自然降温至室温，得到介孔硅球；

(2)配置铈元素的前驱体溶液；

(3)将1g所述步骤(1)制备的介孔硅球加入所述步骤(2)得到的铈元素前驱体溶液并均匀混合并搅拌8h，将所得混合液抽滤、经50℃干燥12h后置于马弗炉煅烧，经自然降温至室温，得到负载铈的介孔硅球；

(4)称取0.3g～0.9g含有铜元素前驱体无机盐水合物和0.29g～0.87g含有锰元素前驱体无机盐水合物溶于5mL无水乙醇，得到铜元素前驱体和锰元素前驱体混合乙醇溶液；

(5)将所述步骤(3)制备的所述负载铈的介孔硅球加入所述步骤(4)得到的铜元素前驱体和锰元素前驱体混合乙醇溶液，匀速搅拌6h至乙醇挥发，将混合物干燥后置于马弗炉煅烧，经自然降温至室温，得到负载铜、锰、铈的介孔硅球低温脱硝催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中添加的表面活性剂P123的质量为2g，氯化钾的质量为1.52g，去离子水的质量为60g，浓盐酸的质量为11.8g，正硅酸乙酯的质量为4.25g。

3.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中第一段晶化温度为35℃，晶化时间为24h。

4.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中第二段晶化温度为100℃，晶化时间为36h。

5.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中煅烧条件为空气氛围下以1℃/min的速率升温至550℃保持6h。

6.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)使用的铈元素前驱体为六水合硝酸铈，形成的前驱体溶液浓度为0.5mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的煅烧条件为空气氛围下以1℃/min的速率升温至350℃保持6h。

8.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)得到的低温脱硝催化剂中的以氧化物形式存在的铜元素固形物、以氧化物形式存在的锰元素固形物与所述介孔硅球的质量比为1～3:1～3:10。

9.根据权利要求1所述的一种三元负载介孔硅球低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)的煅烧条件为空气氛围下以1℃/min的速率升温至350℃保持6h。

10.根据权利要求1～9任一所述的制备方法得到的负载铜、锰、铈的介孔硅球低温脱硝催化剂在中低温烟气脱硝中的应用，其特征在于，含NO_x的工业生产排放烟气在100～250℃低温脱硝时，在SCR脱硝装置内加入所述脱硝催化剂进行NO_x处理。