CN101961656B - 一种高温烟气scr脱硝催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温烟气SCR脱硝催化剂，所述的催化剂由载体和负载于载体上的活性组分组成，其特征在于所述载体为负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷，所述TiO₂-SiO₂涂层的负载量为5～30wt％。本发明使用廉价的TiOSO₄和硅溶胶为原料，通过原位沉淀法负载到堇青石蜂窝陶瓷基材上，表面形成非常均匀和牢固的TiO₂-SiO₂涂层，并且得到的TiO₂-SiO₂涂层具有高的比表面积，适和的酸强度，可以有效地起到助催化作用。

Description

一种高温烟气SCR脱硝催化剂及其制备方法和应用

(一)技术领域

本发明涉及火电厂烟气脱硝技术领域，特别涉及一种负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷催化剂的制备方法及其在烟气选择性催化还原(SCR)脱硝中的应用。

(二)背景技术

NO_X是污染大气的主要有害物质之一，燃煤是产生大量NO_X的主要途径之一，尤其是火电厂燃煤，约占NO_X排放的50％。相对于其它技术而言，选择性催化还原法(SCR)利用氨、尿素及低碳烃为还原剂，通过催化剂有选择性地还原废气中的NO_X转化为非污染元素分子N₂和H₂O，具有成本低和效率高的特点，是目前应用最为广泛的脱硝技术。

催化剂是SCR脱硝工艺的核心技术，也是SCR脱硝装置最昂贵的部分，约占总投资的30％。而V₂O₅-WO₃系列催化剂是目前国际上最普遍应用的烟气脱硝SCR催化剂。由于火电厂锅炉出口烟气风量大、粉尘多，要求催化剂床层具有高强度和床层低压降。因此催化剂需要制备成高强度的整体构件型。现有的整体型钒基催化剂有波纹纤维为基材的平板型和蜂窝陶瓷型(梁斌，蒋炜，胡俊文，化工学报，2006，57(8)：1911-1917)。催化剂成型技术分为整体挤压成型和表面涂覆技术(Avila，P.，M.Montes，et al.Chemical Engineering Journal，2005，109(1-3)：11-36)。其中整体挤压成型需要预先制备好的催化剂粉末，然后催化剂与粘结剂、粘土等材料混合揉捏，通过成型机挤压成型(CN200810238495.6；CN 200910044963.0；Cristallo G.，Roncari E.，Rinaldo A.，et al.Applied Catalysis A：General 2001，209：249-256)，此种制备方法成型的催化剂往往强度不高，并且催化剂消耗量大，成本高。表面涂覆技术则以堇青石陶瓷材料为整体材料基底(CN200710188005.1；CN 200410026287.1；田柳青，叶代启.环境科学，2004，25(1)：7-13)，配制催化剂与粘结剂的浸渍浆液，通过涂覆技术在堇青石表面负载活性成份，此种制备方法虽然使催化剂的强度得到很大提高，但是表面活性组分涂覆不均匀，并且活性组分在表面易脱落。因此如何在保持催化剂强度的前体下，提高SCR整体催化剂表面活性组分的均匀性和粘附性成为目前此类催化剂迫切需要解决的问题。

(三)发明内容

本发明目的是针对整体V₂O₅-WO₃系列催化剂制备技术中工艺复杂、成本高、以及催化剂表面活性组分负载均匀性和粘附性差的缺点，提供一种在蜂窝堇青石载体表面催化剂原位负载制备方法，无需配制浆液和粘结剂，活性组分可以高度分散在堇青石表面，表面所形成的催化剂活性层具有高粘附性和均匀性。

本发明采用的技术方案如下：

一种高温烟气SCR脱硝催化剂，所述的催化剂由载体和负载于载体上的活性组分组成，所述的活性组分为V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-中的两种以上的混合，所述活性组分的负载量为2～15wt％，其特征在于所述载体为负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷，所述TiO₂-SiO₂涂层的负载量为5～30wt％，所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷按以下方法制备得到：

(1)取堇青石蜂窝陶瓷，浸入1～5wt％的硝酸溶液中进行表面活化，充分浸渍后取出，通常浸渍30～60分钟，然后用去离子水冲洗后在80～150℃下干燥3～12小时，得到表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷；

(2)10～60wt％的硫酸氧钛水溶液中加入5～27wt％的硅溶胶，得到涂层浸渍液，所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01～2.0；

(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中，充分浸渍后取出，通常浸渍10～30分钟，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥10～100分钟，得到干燥后的堇青石载体，将干燥后的堇青石载体完全浸没于5～25wt％的碱溶液中，所述碱溶液为氨水、氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，优选为5～25wt％的氨水，浸渍10～60min后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5～30wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷。

本发明所述的SO₄ ^2-通常来源于硫酸。

本发明所述的涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01～2.0，优选1∶0.2～1.0。

本发明所述活性组分可以选择各种可进行烟气选择性催化还原的活性成分，如V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-的两种以上的混合，优选活性组分为V₂O₅、WO₃、、MoO₃、SO₄ ^2-，所述V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-的物质的量之比为1.0∶0.5～10∶0.05～1.0∶0.05～1.0。

所述的活性组分可按如下方法负载于载体上：将偏钨酸铵、偏钒酸铵、钼酸铵、浓硫酸(98％)用有机酸水溶液溶解，所述有机酸为可使偏钨酸铵和偏钒酸铵还原的有机酸，配置得到活性组分浸渍液；将负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于活性组分浸渍液中，浸渍10～60min取出，80～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2～15wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述高温SCR脱硝催化剂。

更具体的，所述活性组分为V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-时，所述催化剂按以下方法制备得到：

(1)取堇青石蜂窝陶瓷，浸入1～5wt％的硝酸溶液中进行表面活化，充分浸渍后取出，用去离子水冲洗后在80～150℃下干燥3～12小时，得到表面活化后的堇青石蜂窝陶瓷；

(2)10～60wt％的硫酸氧钛水溶液中加入5～27wt％的硅溶胶，得到涂层浸渍液，所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01～2.0；

(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中，充分浸渍后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥10～100分钟，得到干燥后的堇青石载体，将干燥后的堇青石载体完全浸没于5～25wt％氨水溶液中，浸渍10～60min后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5～30wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷；

(4)偏钨酸铵、偏钒酸铵、钼酸铵和硫酸(98％)溶于2～10wt％的有机酸水溶液中，所述有机酸为草酸、柠檬酸或苹果酸，优选草酸，配置得到总质量浓度为5～40wt％浓度的活性组分浸渍液，所述活性组分浸渍液中偏钨酸铵以WO₃的物质的量计量，偏钒酸铵以V₂O₅的物质的量计量、钼酸铵以MoO₃的物质的量计量，硫酸以SO₄ ^2-的物质的量计量，V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-的物质的量之比为1.0∶0.5～10∶0.05～1.0∶0.05～1.0；

(5)将步骤(3)得到的负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(4)得到的活性组分浸渍液中，浸渍10～60min取出，高压气流吹去残余的液体，80～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2～15wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述高温SCR脱硝催化剂。

本发明所述的高温烟气SCR脱硝催化剂可应用于烟气选择性催化还原脱硝。

更具体的，所述催化反应在气固反应装置上进行：取所述催化剂，置于反应管等温区，烟气进入反应管，在反应管内经催化剂作用进行选择性催化还原脱硝反应，所述的反应温度为250～400℃，反应空速为10000～30000h^-1。

以钢气瓶来模拟烟气组成，烟气中包括NO、O₂、N₂、NH₃，NO和NH₃体积分数均为0.05％，O₂体积分数为5％，其余为N₂，反应空速为15000h^-1，气体流量、组成由质量流量计调节和控制。气体分析采用德图TESTO350-XL烟气分析仪，为了保证数据的稳定性和准确性，每个工况至少稳定30分钟。

本发明提供的高温烟气SCR催化剂有益效果主要体现在：使用廉价的TiOSO₄和硅溶胶为原料，通过原位沉淀法负载到堇青石蜂窝陶瓷基材上，表面形成非常均匀和牢固的TiO₂-SiO₂涂层，并且得到的TiO₂-SiO₂涂层具有高的比表面积，适合的酸强度，可以有效地起到助催化作用；活性组分则通过湿浸渍法负载在TiO₂-SiO₂涂层上，完全避免了悬浮液浸涂中浆液损失严重、涂层不均匀的问题。

(四)附图说明

图1为堇青石蜂窝陶瓷表面SEM图。

图2为实施例1中负载TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷表面SEM图。

图3为实施例1制备的整体蜂窝陶瓷型“V₂O₅-WO₃-MoO₃-SO₄ ^2-/TiO₂-SiO₂/堇青石”催化剂表面SEM图

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Φ10mm×50mm)，完全浸没于1.0wt％的硝酸溶液中浸渍60分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在110℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石蜂窝陶瓷备用。

取27wt％的硅溶胶5.0g、硫酸氧钛30.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍20分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在110℃干燥30分钟。将干燥后的堇青石完全浸没于25wt％氨水中浸渍20分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的氨水液滴，再在110℃干燥4h，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为10wt％。然后放入马弗炉550℃焙烧5小时，得到负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵(NH₄VO₃)1.95g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵((NH₄)₆W₇O₂₄·6H₂O)20.5g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)1.0g，98wt％浓硫酸0.5g，得到22wt％％浓度的活性组分浸渍液。将负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷在活性组分浸渍中浸渍20分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在110℃干燥4小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复以上操作，直到活性组分的负载量为3wt％。然后在马弗炉550℃焙烧5小时，得到整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例2

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Φ10mm×50mm)，完全浸没于2wt％的硝酸溶液中浸渍30分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在110℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

取27wt％的硅溶胶42g、硫酸氧钛30.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍10分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在110℃干燥30分钟。将干燥后的堇青石完全浸没于5wt％NaOH溶液中浸渍20分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的液滴，然后在110℃干燥4h，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为10wt％。然后放入马弗炉550℃焙烧5小时。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵5.85g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵20.5g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)0.3g，98wt％浓硫酸0.5g，得到活性组分浸渍液。将负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷在活性组分浸渍中浸渍20分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在110℃干燥4小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复以上操作，直到活性组分的负载量为5wt％。然后在马弗炉550℃焙烧5小时，得到整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例3

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Φ10mm×50mm)，放入3wt％的硝酸溶液中浸渍40分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在150℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

取27wt％的硅溶胶83.0g、硫酸氧钛30.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍20分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在110℃干燥30分钟。将干燥后的堇青石完全浸没于25wt％氨水中浸渍20分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的氨水液滴，然后在110℃干燥4h，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为10wt％。然后放入马弗炉550℃焙烧5小时。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵8.75g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵6.0g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)6.3g，98wt％浓硫酸0.5g，得到活性组分浸渍液。将负载了TiO₂-SiO₂载体膜的堇青石在溶液中浸渍20分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在110℃干燥4h。重复以上操作，直到负载量为3wt％。然后在马弗炉550℃焙烧5小时，得到整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例4

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Ф10mm×50mm)，放入2wt％的硝酸溶液中浸渍50分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在80℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

取27wt％的硅溶胶10.0g、硫酸氧钛25.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍20分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在110℃干燥30分钟。将干燥后的堇青石完全浸没于25％氨水中浸渍20分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的氨水液滴，然后在110℃干燥4h，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为10wt％。然后放入马弗炉550℃焙烧5小时。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵14.60g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵10.0g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)10.5g，98wt％浓硫酸0.5g，得到活性组分浸渍液。将负载了TiO₂-SiO₂载体膜的堇青石在溶液中浸渍20分钟，用高压气吹去表面的氨水液滴，然后在110℃干燥10h。重复以上操作，直到负载量为3wt％。然后在马弗炉550℃焙烧5小时，得到整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例5

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Ф10mm×50mm)，完全浸没于4wt％的硝酸溶液中浸渍40分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在100℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

取10wt％的硅溶胶2.0g、硫酸氧钛35.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍20分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在60℃干燥100分钟，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，将干燥后的堇青石完全浸没于25％氨水中浸渍60分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的氨水液滴，然后在60℃干燥10h。重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为5wt％。然后放入马弗炉650℃焙烧3小时。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵5.85g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵20.5g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)1.0g，98wt％浓硫酸0.5g，得到24wt％％浓度的活性组分浸渍液。将负载了TiO₂-SiO₂载体膜的堇青石在溶液中浸渍10分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在80℃干燥10h。重复以上操作，直到负载量为为2wt％。然后在马弗炉550℃焙烧3小时，得到负载量整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例6

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Φ10mm×50mm)，完全浸没于5wt％的硝酸溶液中浸渍60分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在110℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

取27wt％的硅溶胶20.0g、硫酸氧钛30.0g溶于150ml水中得到涂层浸渍液，将表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷在涂层浸渍液中浸渍20分钟，将堇青石取出，用高压气枪吹掉表面的流动液滴，再在120℃干燥10分钟。将干燥后的堇青石完全浸没于25％氨水中浸渍10分钟，进行原位水解沉淀。取出后用高压气吹去表面的氨水液滴，然后在120℃干燥3h，得到1次浸渍涂层的堇青石。将1次浸渍涂层的堇青石重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复以上操作，直到TiO₂-SiO₂涂层的负载量为30wt％。然后放入马弗炉400℃焙烧10小时。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵5.85g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵20.5g，钼酸铵1.0g，98wt％浓硫酸2.5g，得到24wt％％浓度的活性组分浸渍液。将负载了TiO₂-SiO₂载体膜的堇青石在溶液中浸渍60分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在120℃干燥3h。重复以上操作，直到负载量为15wt％。然后在马弗炉400℃焙烧10小时，得到整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例7

与实施例2催化剂的制备过程相同，不同之处为催化剂最后的焙烧温度为650℃。

对比例1

与实施例2制备方法相同，只是在堇青石载体上没有TiO₂-SiO₂涂层制备这一步骤。

取堇青石蜂窝陶瓷2.5g(Φ10mm×50mm)，完全浸没于2wt％的硝酸溶液中浸渍30分钟，然后用去离子水冲洗堇青石，洗去表面杂质，放入烘箱在110℃下干燥12h，得到表面活化过堇青石载体蜂窝陶瓷备用。

在100ml蒸馏水中加入偏钒酸铵5.849g，再加4.4g草酸，搅拌至溶解，再加入偏钨酸铵20.5g，钼酸铵((NH4)₂Mo₂O₇)1.5g，98wt％浓硫酸0.5g。将无涂层的表面活化过的堇青石在溶液中浸渍20分钟，用高压气吹去表面的液滴，然后在110℃干燥4h。重复以上操作，直到负载量为5wt％。然后在马弗炉550℃焙烧5小时，得到负载量5wt％的整体蜂窝陶瓷型SCR催化剂。

实施例8

将实施例和对比例制备的催化剂放置在自制管式SCR反应器中进行评价。以钢气瓶来模拟烟气组成，烟气中包括NO、O₂、N₂、NH₃，NO和NH₃体积分数均为0.05％，O₂体积分数为5％，其余为N₂，反应空速为15000h^-1，气体流量、组成由质量流量计调节和控制。气体分析采用德图TESTO350-XL烟气分析仪，为了保证数据的稳定性和准确性，每个工况至少稳定30分钟。结果如表1所示：

表1实施例和对比例制备催化剂的脱硝活性

从表1可知，用此种方法制备得到的SCR催化剂具有很好的催化活性，其中TiO₂-SiO₂涂层对催化剂活性起到关键作用。

Claims (8)

1.一种高温烟气SCR脱硝催化剂，所述的催化剂由载体和负载于载体上的活性组分组成，所述的活性组分为V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-，所述V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-的物质的量之比为1.0∶0.5～10∶0.05～1.0∶0.05～1.0，所述活性组分的负载量为2～15wt％，其特征在于所述载体为负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷，所述TiO₂-SiO₂涂层的负载量为5～30wt％，所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷按以下方法制备得到：

(1)取堇青石蜂窝陶瓷，浸入1～5wt％的硝酸溶液中进行表面活化，充分浸渍后取出，用去离子水冲洗后在80～150℃下干燥3～12小时，得到表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷；

(2)10～60wt％的硫酸氧钛水溶液中加入5～27wt％的硅溶胶，得到涂层浸渍液，所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01～2.0；

(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中，充分浸渍后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥10～100分钟，得到干燥后的堇青石载体，将干燥后的堇青石载体完全浸没于5～25wt％的碱溶液中，所述碱溶液为氨水、氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液，浸渍10～60min后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5～30wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷。

2.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂，其特征在于所述步骤(1)中，所述充分浸渍的时间为30～60分钟。

3.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂，其特征在于所述步骤(2)中，所述的涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1∶0.2～1.0。

4.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂，其特征在于所述碱溶液为5～25wt％氨水。

5.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂，其特征在于所述的活性组分按如下方法负载于载体上：偏钨酸铵、偏钒酸铵、硝酸钼、浓硫酸用有机酸水溶液溶解，所述有机酸为可使偏钨酸铵和偏钒酸铵还原的有机酸，配置得到活性组分浸渍液；将负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于活性组分浸渍液中，浸渍10～60min取出，80～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2～15wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述高温烟气SCR脱硝催化剂。

6.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂，其特征在于所述的催化剂按以下方法制备得到：

(1)取堇青石蜂窝陶瓷，浸入1～5wt％的硝酸溶液中进行表面活化，充分浸渍后取出，用去离子水冲洗后在80～150℃下干燥3～12小时，得到表面活化后的堇青石蜂窝陶瓷；

(2)10～60wt％的硫酸氧钛水溶液中加入5～27wt％的硅溶胶，得到涂层浸渍液，所述涂层浸渍液中硫酸氧钛和二氧化硅的物质的量之比为1.0∶0.01～2.0；

(3)将步骤(1)得到的表面活化过的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(2)得到的涂层浸渍液中，充分浸渍后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥10～100分钟，得到干燥后的堇青石载体，将干燥后的堇青石载体完全浸没于5～25wt％氨水溶液中，浸渍10～60min后取出，高压气流吹去残余的液体，在60～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述涂层浸渍液中，重复上述操作至堇青石蜂窝陶瓷表面的涂层的负载量以堇青石蜂窝陶瓷的质量计为5～30wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷；

(4)偏钨酸铵、偏钒酸铵、硝酸钼和98wt％浓硫酸溶于2～10wt％的有机酸水溶液中，所述有机酸为草酸、柠檬酸或苹果酸，配置得到总质量浓度为5～40wt％的活性组分浸渍液，所述活性组分浸渍液中偏钨酸铵以WO₃的物质的量计量，偏钒酸铵以V₂O₅的物质的量计量，硝酸钼以MoO₃的物质的量计量，硫酸以SO₄ ^2-的物质的量计量，V₂O₅、WO₃、MoO₃、SO₄ ^2-的物质的量之比为1.0∶0.5～10∶0.05～1.0∶0.05～1.0；

(5)将步骤(3)得到的负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷完全浸没于步骤(4)得到的活性组分浸渍液中，浸渍10～60min取出，高压气流吹去残余的液体，80～120℃干燥3～10小时，然后重新浸没于上述活性组分浸渍液中，重复上述操作至活性组分的负载量以负载有TiO₂-SiO₂涂层的堇青石蜂窝陶瓷的质量计为2～15wt％，最后在400～650℃焙烧3～10小时，得到所述高温烟气SCR脱硝催化剂。

7.如权利要求1所述的高温烟气SCR脱硝催化剂在烟气选择性催化还原脱硝中的应用。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于所述催化反应在气固反应装置上进行：取所述高温烟气SCR脱硝催化剂，置于反应管等温区，烟气进入反应管，在反应管内经催化剂作用进行选择性催化还原脱硝反应，所述的反应温度为250～400℃，反应空速为10000～30000h^{- 1}。

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