CN109364935A - 一种低温脱硝催化剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了环保催化材料技术领域的一种低温脱硝催化剂及制备方法。该催化剂包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，所述的载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，所述的活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物，所述活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为(0.2‑0.4)：(0.2‑0.4)：(0.05‑0.1)：1：(0.1‑0.3)，所述载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为(0.2‑0.8)：(0.2‑0.4)：1。本发明制备的催化剂能够在较低温度环境下，脱硝效率高，抗硫中毒性能优异。

Description

一种低温脱硝催化剂及制备方法
技术领域
本发明涉及环保催化材料技术领域，特别涉及一种低温脱硝催化剂及制备方法。
背景技术
非电行业大气污染治理包含各种工业过程的烟气治理，涉及水泥、玻璃、石化、冶金等。相比煤电行业污染物持续减排，非电行业对我国污染排放影响越来越大。据统计，我国钢铁的产量占世界的50％，焦化占69.2％，水泥占60％，平板玻璃占50％，电解铝占65％，未来，非电领域大气治理需求体量和市场规模都非常巨大。
目前，工业中应用较多的是以TiO2为载体的钒钨系列的中温催化剂，反应温度为300℃～400℃，但小锅炉、水泥、建陶、焦化等行业的烟气温度无法满足中温SCR催化剂的使用要求，使得SCR脱硝技术在这些行业的应用受到限制。低温SCR脱硝催化剂要求在在150℃～300℃的工作温度下表现出较好的催化活性，抗硫中毒性能优异，可布置在除尘脱硫装置之后，也可应用于小锅炉、水泥、建陶等行业，以降低NOx的排放。因此，开发低温催化剂具有很高的应用价值。
目前，现有技术中公开了一种发明，申请号为CN201210373250.0，授权公告号CN102921405B，授权公告日20141008，名称为一种添加SiO2的脱硝催化剂及其制备方法，一步浸渍法负载V2O5和WO3，再经过焙烧得到的催化剂具有低温脱硝率高、能够明显增加催化剂整体的机械强度和抗磨损性等特点，而采用硅溶胶作为SiO2硅源不仅成本低廉，在实际生产过程中可以很好地改善其加工、挤出、成型等工序的机械性能，但是，该催化剂活性温度区间较高；
现有技术还公开了一种发明，申请号为CN201511013487.8，申请公布号CN105521777A，申请公布日20160427，名称为一种低温脱硝催化剂的制备方法，该低温脱硝催化剂在烟气温度150～420℃之间脱硝效率高达95％以上，但是，该催化剂制备成本较高，制备工艺复杂；
现有技术中还公开了一种发明，申请号为CN201711499041.X，申请公布号CN108126707A，申请公布日20180608，名称为一种低温、无毒、复合氧化物为载体的SCR脱硝催化剂、制备方法及应用，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，该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，但是，该催化剂存在抗硫中毒和低温选择性问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗硫中毒性能优异、脱硝效率高的低温脱硝催化剂及制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明低温脱硝催化剂及制备方法采用的如下技术方案：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，所述的载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，所述的活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；所述活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为(0.2-0.4)：(0.2-0.4)：(0.05-0.1)：1：(0.1-0.3)，所述载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为(0.2-0.8)：(0.2-0.4)：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)将铁盐、铈盐、锑盐和钛盐溶解于水中，制成混合溶液A；将钼盐和一水合柠檬酸溶解于水中，钼盐和一水合柠檬酸质量比为1：(0.8-1.2)，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加碱液至混合溶液B，调节ph至9-10，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行固液分离与洗涤，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：将铝、铈与硅前驱体混合，然后采用质量浓度为0.1％-4％的磷酸酸化，再干燥，煅烧，煅烧温度400-700℃，煅烧时间0.5-3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小小于5μm的比例为90％；
(3)将步骤(1)制得的粉料、步骤(2)制得的载体、称取的陶土和功能助剂一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料，所述粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为(0.1-0.3)：1：(0.1-0.2)：(0.05-0.15)；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料依次进行陈腐、挤出成型、焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为400～600℃，保温时间1～6h，制得催化剂。
优选的，所述步骤1.1)中的铁盐为硝酸铁、醋酸铁、氯化铁中的一种或多种；铈盐为硝酸铈、醋酸铈、草酸铈中的一种或多种；锑盐为醋酸锑、乙二醇锑中的一种或多种；钛盐为硫酸氧钛、四氯化钛中的一种或多种；钼盐为七钼酸铵、四钼酸铵中的一种或多种。
优选的，步骤1.1)中的混合溶液A分两步溶解，称取铁盐、铈盐和锑盐溶解于水中，得到混合溶液C，然后称取钛盐用超声溶解，并将超声溶解后的钛盐加入混合溶液C中搅拌均匀得到混合溶液A。
优选的，步骤1.2)中滴加的碱液为氨水、碳酸铵或氢氧化钠中的一种。
优选的，步骤1.3)中的洗涤用剂为蒸馏水或无水乙醇。
优选的，步骤1.4)中干燥温度为60-100℃，干燥时间1-12h。
优选的，步骤(2)中干燥温度60-100℃，干燥时间1-12h。
优选的，所述的功能助剂为羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙酰胺中的一种或多种。
优选的，步骤(4)中陈腐时间为1-2天。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明以铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物为活性组分；以磷酸化后铝、铈和硅混合氧化物为主要载体，通过磷酸来调控活性组分的表面酸性，增强催化剂抗硫中毒性能；辅以陶土和功能助剂制得催化剂；
2、本发明制得的催化剂低温段脱除NOx效率高，在140℃～380℃内脱除NOx效率均大于98％，抗硫中毒性能优异，机械强度高，且催化剂性价比高，可依托现有的钒钛系产线生产，环境友好，骨架稳定性好，适用于电力、水泥、玻璃、陶瓷等行业烟气脱硝。
附图说明
图1为本发明实施例1所制备的催化剂脱硝活性变化曲线；
图2为本发明实施例1所制备的催化剂抗硫中毒脱硝活性变化曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.2：0.3：0.05：1：0.3，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.6：0.4：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取4.84g的硝酸铁、13.02g硝酸铈、1.50g醋酸锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取16g硫酸氧钛超声溶解后加入混合溶液C中，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取5.31g七钼酸铵和5.31g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加氨水至混合溶液B，调节ph至9，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为80℃，干燥时间8h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取21.9g拟薄水铝石41.6g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为1％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度80℃，干燥时间6h，然后煅烧，煅烧温度450℃，煅烧时间1h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.52μm的比例为90％；
(3)称取10g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、7.5g陶土和2.5g羧甲基纤维素、2.5g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.2：1：0.15：0.1；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为1天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为550℃，保温时间2h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO的摩尔比为1时，不同温度下脱硝率详见图1，从图1中所知，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于98％，该催化剂脱硝效率高；催化剂抗硫中毒脱硝活性变化详见图2，在反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h，催化剂脱硝活性不低于90％，该催化剂抗硫中毒性能优异。
实施例2：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.2：0.2：0.08：1：0.1，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.4：0.3：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取3.48g的醋酸铁、6.34g醋酸铈、1.70g乙二醇锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取19g四氯化钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取1.66g四钼酸铵和1.99g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加碳酸铵至混合溶液B，调节ph至9，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为60℃，干燥时间12h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取14.6g拟薄水铝石、25.8g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为2％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度100℃，干燥时间1h，然后煅烧，煅烧温度400℃，煅烧时间3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.11μm的比例为90％；
(3)称取5g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、10g陶土和3g羧甲基纤维素、4.5g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.1：1：0.2：0.15；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为2天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为500℃，保温时间2h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于96％，脱硝效率好；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于86％，抗硫中毒性能优异。
实施例3：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧甲基纤维素和乙酰胺，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.4：0.4：0.1：1：0.3，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.8：0.4：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取6.48g的氯化铁、10.9g草酸铈、2.99g醋酸锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取16g硫酸氧钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取5.31g七钼酸铵和4.25g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加氢氧化钠至混合溶液B，调节ph至10，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为90℃，干燥时间8h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取29.2g拟薄水铝石、41.6g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为4％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度100℃，干燥时间4h，然后煅烧，煅烧温度700℃，煅烧时间0.5h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.92μm的比例为90％；
(3)称取15g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、5g陶土和1g羧甲基纤维素、1.5g乙酰胺一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.3：1：0.1：0.05；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为1.5天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为600℃，保温时间2h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于98％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于88％，抗硫中毒性能优异。
实施例4：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和乙酰胺，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.3：0.3：0.05：1：0.2，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.2：0.4：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取4.86g的氯化铁、8.16g草酸铈、1.06g乙二醇锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取19g四氯化钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取3.32g四钼酸铵和3.32g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加氨水至混合溶液B，调节ph至10，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为60℃，干燥时间10h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取7.3g拟薄水铝石、41.6g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为3％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度70℃，干燥时间4h，然后煅烧，煅烧温度450℃，煅烧时间2.5h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.15μm的比例为90％；
(3)称取7.5g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、7.5g陶土和2.5g乙酰胺、5g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.15：1：0.15：0.15；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为1天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为500℃，保温时间3h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于97％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于88％，抗硫中毒性能优异。
实施例5：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.2：0.3：0.1：1：0.1，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.2：0.2：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取4.84g的硝酸铁、9.51g醋酸铈、2.99g醋酸锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取19g四氯化钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取1.77g七钼酸铵和1.77g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加氨水至混合溶液B，调节ph至9，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为80℃，干燥时间8h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取7.3g拟薄水铝石、20.8g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为4％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度100℃，干燥时间12h，然后煅烧，煅烧温度700℃，煅烧时间3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.10μm的比例为90％；
(3)称取10g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、10g陶土和5g羧甲基纤维素、2.5g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.2：1：0.2：0.15；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为2天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为550℃，保温时间4h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于98％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于87％，抗硫中毒性能优异。
实施例6：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和乙酰胺，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.2：0.2：0.05：1：0.1，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.2：0.2：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取3.48g的醋酸铁、8.68g硝酸铈、1.06g乙二醇锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取16g硫酸氧钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取1.66g四钼酸铵和1.99g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加氨水至混合溶液B，调节ph至9，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为80℃，干燥时间4h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取7.3g拟薄水铝石、20.8g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为1.5％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度90℃，干燥时间6h，然后煅烧，煅烧温度600℃，煅烧时间3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.72μm的比例为90％；
(3)称取5g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、5g陶土和1.25g乙酰胺、1.25g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.1：1：0.1：0.05；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为1天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为450℃，保温时间6h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于95％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于83％，抗硫中毒性能优异。
实施例7：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素和乙酰胺，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.3：0.3：0.07：1：0.15，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.5：0.3：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取4.86g的氯化铁、13.0g硝酸铈、2.09g醋酸锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取19g四氯化钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取2.49g四钼酸铵和2.49g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加碳酸铵至混合溶液B，调节ph至9.5，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为80℃，干燥时间8h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取18.3g拟薄水铝石、31.2g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为4％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度60℃，干燥时间3h，然后煅烧，煅烧温度700℃，煅烧时间1h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.12μm的比例为90％；
(3)称取10g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、7.5g陶土和2g羧甲基纤维素、2g羧丙基甲基纤维素、1g乙酰胺一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.2：1：0.15：0.1；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为1天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为600℃，保温时间3h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于94％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于85％，抗硫中毒性能优异。
实施例8：
一种低温脱硝催化剂，包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，功能助剂为羧丙基甲基纤维素和羧甲基纤维素，载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为0.2：0.2：0.05：1：0.3，载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为0.8：0.4：1。
一种低温脱硝催化剂的制备方法，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)称取4.84g的硝酸铁、5.44g草酸铈、1.06g乙二醇锑溶解于水中，制成混合溶液C，称取19g四氯化钛超声溶解后加入混合溶液C，搅拌均匀，得到混合溶液A；然后称取5.31g七钼酸铵和5.31g一水合柠檬酸溶解于水中，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加碳酸铵至混合溶液B，调节ph至9，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行过滤并用蒸馏水清洗多次，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，干燥温度为70℃，干燥时间8h，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：称取29.2g拟薄水铝石、41.6g氢氧化铈、30g硅藻土混合均匀后，添加质量浓度为2.5％磷酸溶液酸化，再干燥，干燥温度65℃，干燥时间8h，然后煅烧，煅烧温度550℃，煅烧时间3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小为4.42μm的比例为90％；
(3)称取7.5g步骤(1)制得的粉料、50g步骤(2)制得的载体、10g陶土和1g羧甲基纤维素、1.5g羧丙基甲基纤维素一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料；粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为0.15：1：0.2：0.05；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料陈腐，陈腐时间为2天，然后挤出成型，再焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为600℃，保温时间1.5h，制得催化剂。
本发明的催化反应条件及结果：通过催化剂性能评价微型反应装置进行活性评价，所制的催化剂在空速为6000h-1，NH3/NO摩尔比为1时，催化剂在140℃～380℃内，脱硝活性高于96％，脱硝效率高；反应温度内通入300ppm SO2和5％水蒸气30h催化剂脱硝活性不低于86％，抗硫中毒性能优异。

Claims (10)

1.一种低温脱硝催化剂，其特征在于：包括活性组分、载体、陶土和功能助剂，所述的载体为铝氧化物、铈氧化物和硅氧化物的混合，所述的活性组分为铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；所述活性组分中铁、铈、锑、钛和钼的元素摩尔比为(0.2-0.4)：(0.2-0.4)：(0.05-0.1)：1：(0.1-0.3)，所述载体中铝、铈和硅的元素摩尔比为(0.2-0.8)：(0.2-0.4)：1。
2.根据权利要求1所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)粉料的制备：
1.1)将铁盐、铈盐、锑盐和钛盐溶解于水中，制成混合溶液A；将钼盐和一水合柠檬酸溶解于水中，钼盐和一水合柠檬酸质量比为1：(0.8-1.2)，搅拌均匀后滴加到混合溶液A中，得到混合溶液B；
1.2)滴加碱液至混合溶液B，调节ph至9-10，进行共沉淀反应，制备出铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物；
1.3)将步骤1.2)得到的铁、铈、锑、钛、钼离子共沉淀物进行固液分离与洗涤，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物；
1.4)将步骤1.3)制备的铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物在空气气氛下干燥，得到铁、铈、锑、钛和钼复合氧化物的蓬松粉料；
(2)载体的制备：将铝、铈与硅前驱体混合，然后采用质量浓度为0.1％-4％的磷酸酸化，再干燥，煅烧，煅烧温度400-700℃，煅烧时间0.5-3h，然后球磨，筛分制得载体，载体的颗粒大小小于5μm的比例为90％；
(3)将步骤(1)制得的粉料、步骤(2)制得的载体、称取的陶土和功能助剂一起均匀搅拌、混炼制得催化剂膏料，所述粉料、载体、陶土和功能助剂的质量比为(0.1-0.3)：1：(0.1-0.2)：(0.05-0.15)；
(4)将步骤(3)制得的催化剂膏料依次进行陈腐、挤出成型、焙烧，粉料焙烧成活性组分，焙烧气氛为空气，焙烧温度为400～600℃，保温时间1～6h，制得催化剂。
3.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1.1)中的铁盐为硝酸铁、醋酸铁、氯化铁中的一种或多种；铈盐为硝酸铈、醋酸铈、草酸铈中的一种或多种；锑盐为醋酸锑、乙二醇锑中的一种或多种；钛盐为硫酸氧钛、四氯化钛中的一种或多种；钼盐为七钼酸铵、四钼酸铵中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1.1)中的混合溶液A分两步溶解，称取铁盐、铈盐和锑盐溶解于水中，得到混合溶液C，然后称取钛盐用超声溶解，并将超声溶解后的钛盐加入混合溶液C中搅拌均匀得到混合溶液A。
5.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1.2)中滴加的碱液为氨水、碳酸铵或氢氧化钠中的一种。
6.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1.3)中的洗涤用剂为蒸馏水或无水乙醇。
7.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1.4)中干燥温度为60-100℃，干燥时间1-12h。
8.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中干燥温度60-100℃，干燥时间1-12h。
9.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：所述的功能助剂为羧丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙酰胺中的一种或多种。
10.根据权利要求2所述的低温脱硝催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中陈腐时间为1-2天。
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