[发明专利]一种低温SCR脱硝催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，包括复合载体和过渡金属氧化物，所述复合载体包括FCC废催化剂和生物炭，所述生物炭与FCC废催化剂的质量比为1:3～3:1，所述过渡金属氧化物负载在复合载体上，所述过渡金属氧化物中过渡金属元素的负载量为复合载体重量的5wt％～20wt％。

2.根据权利要求1所述一种低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述FCC废催化剂的比表面积为85.74m²·g^-1，平均孔径为9.35mm，所述FCC废催化剂和生物炭为粒径40-60目的粉末。

3.根据权利要求1所述一种低温SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述过渡金属为Mn，所述过渡金属氧化物包括Mn₂O₃、MnO₂和Mn₃O₄中的一种或多种。

4.一种权利要求1所述低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

(1)称取及配置：分别称取FCC废催化剂、生物炭和过渡金属盐，配置过渡金属盐水溶液；

(2)浸渍：将称取的FCC废催化剂和生物炭分散到过渡金属盐水溶液中，再添加去离子水，搅拌均匀，充分浸渍；

(3)干燥：取出步骤(2)所得混合物置于干燥仪器中蒸干；

(4)焙烧：将干燥后的样品置于惰性气氛下焙烧，然后炉冷至常温，即得低温SCR脱硝催化剂。

5.根据权利要求4所述一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述过渡金属盐水溶液为硝酸锰水溶液、氯化锰水溶液或硫酸锰水溶液，所述过渡金属盐水溶液质量浓度为50wt％。

6.根据权利要求4所述一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中将FCC废催化剂和生物炭投加到过渡金属盐水溶液中后进行磁力搅拌20～30min，加入去离子水完全浸没后进行超声浸渍处理1h；

步骤(3)中干燥温度为90℃～110℃，所述设备包括干燥箱、管式炉或马弗炉；

步骤(4)所述惰性气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛；所述焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～5h。

7.根据权利要求4所述的一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述FCC废催化剂的预处理方法为：

Ⅰ.将FCC废催化剂研磨，过40目筛，得到40-60目的均匀筛目大小的FCC废催化剂颗粒；

Ⅱ.研磨后的FCC废催化剂颗粒于110℃下烘干。

8.根据权利要求4所述一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述生物炭为改性生物炭，所述改性生物炭的制备方法包括：

Ⅰ.浸渍：将粉碎玉米芯投加到酸溶液中，浸渍处理；

Ⅱ.干燥：捞出玉米芯干燥；

Ⅲ.热解：将干燥后的玉米芯在惰性气氛下热解得热解炭；

Ⅳ.洗涤：冷却后，取出热解炭浸泡在酸溶液中煮沸并搅拌，而后用去离子水反复清洗至洗涤液呈中性；

Ⅴ.干燥后即得改性生物炭。

9.根据权利要求8所述一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤Ⅰ所述酸溶液包括磷酸、盐酸或硫酸，所述酸溶液的浓度为70wt％，所述浸渍为超声浸渍，浸渍时间为1h；

步骤Ⅱ所述干燥温度为90℃～110℃，干燥时间为12～24h；

步骤Ⅲ所述惰性气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛，所述热解温度为600℃，热解时间为1h；

步骤Ⅳ所述酸溶液为盐酸、磷酸或硫酸，所述酸溶液的浓度为0.1mol/L，所述去离子水的温度为80℃。