CN108126707A - 一种低温、无毒、复合氧化物为载体的scr脱硝催化剂、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂、制备方法及应用，属于工业脱硝技术和环境保护领域。该催化剂以Mn、Cu为主要活性成分，其含量占催化剂总质量的10～20wt.％，通过共沉淀法制备的TiO2和CeO2复合氧化物为载体，共沉淀剂为氨水，负载方式为等体积浸渍，再空气氛围下，焙烧得到粉末状的SCR低温催化剂。本发明制备的催化剂所使用的原料易得并且价格低廉，制备催化剂的工艺简单，方便操作，对环境和人类没有危害不会造成二次污染；且催化剂在200℃～300℃低温区间具有优异的脱硝活性。
Description
技术领域
本发明属于工业脱硝技术和环境保护领域，涉及一种低温、无毒、复合氧 化物为载体的SCR脱硝催化剂、制备方法及应用。
背景技术
氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染物之一，环境专家预测，人类每年 直接向大气排放NOx 3×107t/a。重工业如钢铁、冶金、燃煤、石化行业等生产过 程排放的尾气中污染物NOx尤其严重；中国一次能源仍以煤炭为主，NOx主要 来源于煤炭的燃烧。因此，控制NOx的排放已经刻不容缓。
低温NH3-SCR脱硝技术由于脱硝效率高，反应后的产物对环境无污染已广 泛应用于工业脱硝。该脱硝技术的关键在于催化剂的选择，催化剂活性直接影 响脱硝效率。在工业应用的金属氧化物催化剂中，以NH3作为SCR的还原剂， 催化剂的主要活性成分为V2O5，以TiO2的锐钛矿为催化剂载体。钛基钒类催化 剂，如V2O5/TiO2，由于V2O5在载体表面分散性好，使得催化活性很高，该种 催化剂在300～400℃，脱硝效率可达到90％以上。钛基钒类催化剂活性反应温 度窗口较窄并且钒本身具有生物毒性，在催化剂的使用过程中，很有可能对人 体以及自然环境产生毒害作用，并且使用后的钒系催化剂若处理不当还会产生 二次污染。所以研究对人类和环境无毒害作用的高效的脱硝催化剂来代替钒系 催化剂成为众多研究者需要攻克的难题。
对于排放烟气温度低，烟气中含沉量高，同时烟尘中含有大量的催化剂毒 物，容易引起催化剂中毒堵塞的问题，玻璃窑炉，水泥窑炉，垃圾焚烧炉等燃 料中含有部分生物质的锅炉，在同种条件下催化剂更容易中毒失活。钛基钒类 催化剂在该种工作条件下容易中毒失活，脱硝效率急剧下降，不适宜在该种工 况条件下使用。
无论从技术角度和成本角度考虑，低温SCR脱硝技术在工业应用领域都具 有一定的优越性和适应性。低温SCR脱硝技术的关键在于脱硝性能优良的催化 剂。钛基钒类催化剂相比较而言，Mn系和Cu系催化剂具有较高的NH3-SCR脱 硝效率，价格相对低廉，且无毒无害，抗毒能力强具有良好的低温选择性催化 还原脱硝效率。CeO2具有较大的比表面积，良好的催化作用，但纯CeO2热稳定 性差，易烧结导致比表面积下降，需要加入其它氧化物或者固溶体提高抗烧结 性能，加入TiO2可提高热稳定性，同时在固溶体中CeO2晶格中会有部分Ce原 子被Ti原子取代，产生晶格畸变，表现出更高的稳定性，氧化还原特性和催化 活性。CeO2-TiO2复合氧化物作为载体可以提供大的比表面积，孔径，孔容同时 具有高的热稳定性。
发明内容
针对目前工业NH3-SCR催化剂的利用现状和不足，本发明的目的旨在提供 一种新型的低温、无毒、复合氧化物作为载体的SCR烟气脱硝催化剂及其制备 方法，本发明探究了载体中两种氧化物的比值，焙烧温度，焙烧时间对催化剂 比表面积、孔径、孔容的影响；探究了活性成分占催化剂质量不同时对催化剂 NH3-SCR脱硝活性的影响，确定催化剂的最佳配方。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂，该SCR脱硝催化 剂以CeO2氧化物和TiO2氧化物为载体，以过渡金属Mn和Cu为活性组分， 活性组分负载于载体上的负载量为催化剂总质量的10～20wt.％。所述载体中 TiO2和CeO2的重量比为1:9～9:1，优选为4:6～7:3。
上述低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，采用 特定的共沉淀工艺条件制备催化剂载体，即通过向载体前驱体混合物液中加入 氨水，水浴加热条件下搅拌进行共沉淀，烘干，焙烧得到复合氧化物载体，通 过浸渍法将活性物质负载在载体上，通过蒸发液相，烘干，焙烧得到SCR烟气 脱硝催化剂，包括以下步骤：
(1)室温下，按比例分别将TiO2和CeO2两种物质的前驱体溶于去离子水， 两溶液定容后，在匀速搅拌条件下将TiO2前驱体溶液缓慢滴加到CeO2前驱体溶 液中配置成均匀的前驱体混合溶液。所述TiO2的前驱体为硫酸钛，CeO2的前驱 体为六水合硝酸铈。
(2)向步骤(1)得到的前驱体混合溶液中滴加氨水，控制混合溶液的pH 在8～10之间；滴加完氨水后，在63℃～67℃水浴搅拌下进行共沉淀反应至少 3h，再在室温条件下将混合溶液静止至少24h，抽滤得到滤饼用去离子水将滤 饼洗涤至中性，得到乳白色的混合物初产物，在100℃～120℃下烘干，置于马弗 炉中在空气气氛下于400～800℃焙烧4～5h，得到CeO2-TiO2催化剂载体。所述的 焙烧温度优选为400～500℃。
(3)将步骤(2)制备得到的CeO2-TiO2催化剂载体进行研磨过筛，得到粒 径大小为100目的载体。
(4)按比例，分别将活性组分Mn和Cu两种物质的前驱体溶于去离子水， 再将两种前驱体混合溶液加入到步骤(3)得到的载体中，在100～120℃条件下 烘干除去液相结晶水，使Mn、Cu浸渍在CeO2-TiO2催化剂载体上。所述活性组 分Mn、Cu的前驱体混合溶液中Mn、Cu元素的含量不低于CeO2-TiO2催化剂载 体负载的Cu、Mn元素的含量。所述的Cu的前驱体为水合硝酸铜溶液，锰的前 驱体为四水合硝酸锰。
(5)将步骤(4)得到的浸渍过Mn、Cu的催化剂载体置于马弗炉中，在 空气氛围下于400～800℃进行充分焙烧3～4h，得到复合氧化物为载体的SCR脱 硝催化剂。所述的焙烧温度优选为400～700℃。
上述SCR脱硝催化剂的应用在NH3-SCR脱硝技术中，在200～300℃、氨氮 比1:1条件下，使用该催化剂脱硝率能够达到90％以上；在240℃时，催化剂可 以保持90％的脱硝率至少22h。合适的空速比、氨气与一氧化氮气体的比值结合 合理的工艺流程可以保证该催化剂在复杂的工业环境中具有优良的脱硝性能， 较长的使用寿命。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)制备催化剂所使用的原料易得并且价格低廉，制备催化剂的工艺简单， 方便操作，对环境和人类没有危害不会造成二次污染。
2)本发明制备的催化剂具有较大的比表面积、孔径、孔容，有利于选择性 催化还原反应的进行，克服了一般催化剂比表面积、孔径、孔容较小的特点。
3)利用CeO2良好的储、放氧能力和良好的氧化还原性质，与其他金属之 间的相互作用，增强催化剂的活性，延长催化剂的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中载体中氧化物不同比例时催化剂的NH3-SCR脱硝效 率与温度的关系图；
图2为本发明实施例中活性物质占催化剂不同比值时催化剂的NH3-SCR脱 硝效率与温度的关系图；
图3为本发明实施例7催化剂在240℃时催化剂的NH3-SCR脱硝效率与时 间的关系图。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进行具体的描述，但有必要在此指出的是，实施例 只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该 领域的技术人员根据上述本发明的内容作出一些非本质性的改进和调整进行具 体实施是不需要付出创造性劳动的，应属于本发明的保护范围。
实例中所使用的铜的前驱体为三水合硝酸铜、锰的前驱体为四水合硝酸锰、 二氧化铈的前驱体为六水合硝酸铈、二氧化钛的前驱体为硫酸钛，水为去离子 水，上述试剂均为普通市购的分析纯试剂。
实例中所使用的沉淀剂氨水为普通市购的分析纯试剂。
实例中使用的模拟烟气由原料气配置，其组成为：1000ppm的NO，1000ppm 的NH3，10％的O2、N2为平衡气，气体流速1000mL/min，测试温度为100～280℃。
实例中脱硝率的计算为：
其中：Cin—NO的进口处浓度；Cin—NO的出口处浓度。
实施例1
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比1:9，分别称取 硝酸铈2.53g和硫酸钛27g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶液 滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入质 量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀速 搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物在 110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马弗炉 中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 5wt.％ (Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量的比 值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h，110℃ 烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h。所得 到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-400-1(或者1)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图1。由图可知在：催化剂随着温度的升高脱硝率逐渐增大，在240℃ 脱硝率达到90％
实施例2
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称 取硝酸铈10.12g和硫酸钛18g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 5 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h， 110℃烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-400-4(或者2)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图1。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在200℃ 脱硝率达到90％。
实施例3
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比5:5，分别称 取硝酸铈12.65g和硫酸钛15g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 5 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h， 110℃烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-400-5(或者3)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图1。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在260℃ 脱硝率达到90％。
实施例4
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比6:4，分别称 取硝酸铈15.18g和硫酸钛12g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 5 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h， 110℃烘干12h,将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-400-6(或者4)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图1。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在280℃ 脱硝率达到90％。
实施例5
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比9:1，分别称 取硝酸铈22.77g和硫酸钛3g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 5 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h， 110℃烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-400-9(或者5)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图1。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在考察 温度的范围内脱硝率一直低于90％。
实施例6
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称 取硝酸铈10.12g和硫酸钛18g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 7 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h， 110℃烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，500℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-500-7(或者6)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图2。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在260℃ 脱硝率达到90％。
实施例7
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称 取硝酸铈12.65g和硫酸钛15g,配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶液 滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入质 量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀速 搅拌3h,搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物在 110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马弗炉 中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn 9wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量的比 值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h，110℃ 烘干12h,将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，500℃，焙烧4h。所得到的 催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-500-9(或者7)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图2。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在180℃ 脱硝率达到90％。
实施例8
催化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱 体，以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称 取硝酸铈12.65g和硫酸钛15g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶 液滴加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入 质量分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀 速搅拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物 在110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马 弗炉中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn11 wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量 的比值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h，110℃烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，500℃，焙烧4h。 所得到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-500-11(或者8)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图2。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在220℃ 脱硝率达到90％。
实施例9
化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱体， 以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称取硝 酸铈12.65g和硫酸钛15g，配置成溶液，在以20滴/分的速度将硝酸铈溶液滴 加到硫酸钛溶液中配置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入质量 分数为25％的氨水，控制溶液pH为10。将沉淀后的溶液在65℃水浴中匀速搅 拌3h，搅拌后进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物在 110℃条件下烘干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马弗炉 中空气氛围下，400℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn13wt.％(Mn的质量占催化剂质量的比值)，Cu 5wt.％(Cu的质量占催化剂质量的比 值)的混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h，110℃ 烘干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，500℃，焙烧4h。所得 到的催化剂记为Mn-Cu/CeO2-TiO2-500-13(或者9)。
采用模拟烟气对本实施例制得的催化剂进行脱硝效率检测，不同温度下脱 硝率详见图2。由图可知在：该催化剂脱硝率随着温度的升高逐渐增大，在220℃ 脱硝率达到90％。
实施例10
化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱体， 以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比7:3，分别称取硝 酸铈21g和硫酸钛9g，配置成溶液，将硝酸铈溶液滴加到硫酸钛溶液中配置成 混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入质量分数为25％的氨水，控制 溶液pH为8。将沉淀后的溶液在67℃水浴中匀速搅拌5h，搅拌后静置24h， 进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物在100℃条件下烘 干16h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马弗炉中空气氛围下， 600℃，焙烧5h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn12wt.％，Cu 8wt.％的 混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌2h，100℃烘 干16h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，600℃，焙烧5h，得到产 品。
实施例11
化剂载体的制备：采用共沉淀法，以六水合硝酸铈作为二氧化铈的前驱体， 以硫酸钛作为二氧化钛的的前驱体，按照CeO2:TiO2的质量比4:6，分别称取硝 酸铈12.65g和硫酸钛15g，配置成溶液，将硝酸铈溶液滴加到硫酸钛溶液中配 置成混合均匀的前驱体混合液，向混合液中逐滴加入质量分数为25％的氨水， 控制溶液pH为9。将沉淀后的溶液在63℃水浴中匀速搅拌8h，搅拌后静置36h， 进行抽滤，将滤饼用去离子水洗涤至中性，将乳白色初产物在120℃条件下烘 干12h，得到乳白色粉状物，将得到的乳白色粉状物放在马弗炉中空气氛围下， 800℃，焙烧4h，研磨为粒径为100目的粉末状。将Mn12wt.％，Cu 8wt.％的 混合溶液逐渐滴加到100目的粉末状载体中，在室温下匀速搅拌3h，120℃烘 干12h，将烘干后的粉末置于马弗炉中空气氛围下，800℃，焙烧4h，得到产品。
Claims (10)
1.一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂，其特征在于，所述的SCR脱硝催化剂以CeO2氧化物和TiO2氧化物为载体，以过渡金属Mn和Cu为活性组分，活性组分负载于载体上的负载量为催化剂总质量的10～20wt.％；所述载体中TiO2和CeO2的重量比为1:9～9:1。
2.根据权利要求1所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂，其特征在于，载体中TiO2和CeO2的重量比优选为4:6～7:3。
3.权利要求1或2所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于以下步骤：
(1)室温下，按比例分别将TiO2和CeO2两种物质的前驱体溶于去离子水中，在匀速搅拌条件下将TiO2前驱体溶液缓慢滴加到CeO2前驱体溶液中配置成均匀的前驱体混合溶液；
(2)向步骤(1)得到的前驱体混合溶液中滴加氨水，控制混合溶液的pH在8～10之间；滴加完氨水后，在63℃～67℃水浴搅拌下进行共沉淀反应至少3h，再在室温条件下将混合溶液静止、抽滤后滤饼，将滤饼用去离子水洗涤至中性，得到乳白色的混合物初产物，烘干后，在400～800℃、空气气氛下焙烧4～5h，得到CeO2-TiO2催化剂载体；
(3)将步骤(2)制备得到的CeO2-TiO2催化剂载体进行研磨过筛，得到粒径大小为100目的载体；
(4)按比例，分别将活性组分Mn和Cu两种物质的前驱体溶于去离子水，再将两种前驱体混合溶液加入到步骤(3)得到的载体中，烘干除去液相结晶水，使Mn、Cu浸渍在CeO2-TiO2催化剂载体上；所述活性组分Mn、Cu的前驱体混合溶液中Mn、Cu元素的含量不低于CeO2-TiO2催化剂载体负载的Cu、Mn元素的含量；
(5)将步骤(4)得到的浸渍过Mn、Cu的催化剂载体置于马弗炉中，在空气氛围下于400～800℃进行充分焙烧3～4h，得到复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的TiO2的前驱体为硫酸钛，CeO2的前驱体为六水合硝酸铈。
5.根据权利要求3或4所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的Cu的前驱体为水合硝酸铜溶液，锰的前驱体为四水合硝酸锰。
6.根据权利要求3或4所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的焙烧温度优选为400～500℃；所述步骤(4)中的焙烧温度优选为400～700℃。
7.根据权利要求5所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的焙烧温度优选为400～500℃；所述步骤(4)中的焙烧温度优选为400～700℃。
8.根据权利要求3或4或7所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)、步骤(3)中的烘干温度为100℃～120℃。
9.根据权利要求6所述的一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)、步骤(3)中的烘干温度为100℃～120℃。
10.权利要求1或2所述的SCR脱硝催化剂的应用在NH3-SCR脱硝技术中，其特征在于，在200～300℃、氨氮比1:1条件下，该催化剂的脱硝率能够达到90％以上。
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