CN117797806A - 脱硝催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
脱硝催化剂及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117797806A CN117797806A CN202311625162.XA CN202311625162A CN117797806A CN 117797806 A CN117797806 A CN 117797806A CN 202311625162 A CN202311625162 A CN 202311625162A CN 117797806 A CN117797806 A CN 117797806A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heating
- calcining
- temperature
- denitration catalyst
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 101
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 175
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 81
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 52
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 37
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 28
- -1 titanium alkoxide Chemical class 0.000 claims description 21
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 20
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000000703 Cerium Chemical class 0.000 claims description 17
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 claims description 17
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 claims description 17
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 16
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 16
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 11
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical group [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 8
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QQZMWMKOWKGPQY-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O QQZMWMKOWKGPQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 3
- VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K cerium trichloride Chemical compound Cl[Ce](Cl)Cl VYLVYHXQOHJDJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H cerium(3+);trisulfate Chemical compound [Ce+3].[Ce+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O OZECDDHOAMNMQI-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 3
- XAYGUHUYDMLJJV-UHFFFAOYSA-Z decaazanium;dioxido(dioxo)tungsten;hydron;trioxotungsten Chemical compound [H+].[H+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].[NH4+].O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O.[O-][W]([O-])(=O)=O XAYGUHUYDMLJJV-UHFFFAOYSA-Z 0.000 claims description 3
- RAVDHKVWJUPFPT-UHFFFAOYSA-N silver;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [Ag+].[O-][V](=O)=O RAVDHKVWJUPFPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N tetrapropyl silicate Chemical compound CCCO[Si](OCCC)(OCCC)OCCC ZQZCOBSUOFHDEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 29
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract description 14
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 64
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 46
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 33
- 229910004339 Ti-Si Inorganic materials 0.000 description 27
- 229910010978 Ti—Si Inorganic materials 0.000 description 27
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 19
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 18
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 18
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 14
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 14
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 5
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 4
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 4
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 description 4
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 3
- YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]propan-1-one Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)CCC(=O)N1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F YLZOPXRUQYQQID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 5-[6-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzimidazol-1-yl]-3-[1-[2-(trifluoromethyl)phenyl]ethoxy]thiophene-2-carboxamide Chemical compound C=1C=CC=C(C(F)(F)F)C=1C(C)OC(=C(S1)C(N)=O)C=C1N(C1=C2)C=NC1=CC=C2CN1CCN(C)CC1 ZHJGWYRLJUCMRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CN1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[5-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrazin-2-yl]pyrazol-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC=1N=CC(=NC=1)C=1C=NN(C=1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 VXZBYIWNGKSFOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 YJLUBHOZZTYQIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 6-[(5S)-5-[[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]methyl]-2-oxo-1,3-oxazolidin-3-yl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C[C@H]1CN(C(O1)=O)C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1 CONKBQPVFMXDOV-QHCPKHFHSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010027439 Metal poisoning Diseases 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000001339 alkali metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及烟气脱硝催化剂制备技术领域，公开了一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。该脱硝催化剂包括载体以及负载在载体上的活性组分，所述载体中含有TiO2和SiO2，所述活性组分中含有CeO2、V2O5和WO3；所述CeO2、V2O5、WO3、TiO2和SiO2的重量比为（1‑3）：1：（5‑10）：（80‑91）：（2‑6）。本发明利用硅元素改性脱硝催化剂的载体，制备脱硝催化剂CeO2‑V2O5‑WO3/TiO2‑SiO2，该脱硝催化剂对烟气中含有的高浓度碱金属（K2O、Na2O、CaO和CaSO4）的耐受性增加，且脱硝效率提高，能够有效去除生物质掺烧燃煤排放的含碱金属烟气中的氮氧化物。
Description
技术领域
本发明涉及烟气脱硝催化剂制备技术领域，具体涉及一种脱硝催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
氮氧化物（NOx）是大气的主要污染物之一，具有一定的毒性，其侵入呼吸道和肺部会对人体健康造成严重危害。此外，NOx也是光化学烟雾和酸雨形成的重要原因。火力发电、水泥、钢铁等行业是NOx的主要来源。目前，选择性催化还原（SCR）脱硝技术是工业上应用最为广泛的烟气脱硝措施，具有反应温度适中、脱硝率高、反应选择性好、运行稳定等优点，在一般条件下单独应用SCR技术就能够满足烟气中NOx排放指标。
我国作为农业大国，生物质的来源丰富、产量巨大，获取难度低。对生物质和燃煤进行掺烧可以有效地利用生物质能，变废为宝，从而减少对化石燃料的依赖，同时也可以降低燃煤锅炉的碳排放和污染物排放。与燃煤相比，生物质中水、碱金属化合物和氮的含量较高，灰分含量较低。因此，在生物质掺烧燃煤过程中会产生比纯煤更多的有害气体和颗粒物，其中碱金属污染物的含量尤为突出。
根据《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)，燃煤烟气中的NOx排放浓度限值为100-200 mg/m3，相比燃煤烟气，在生物质掺烧燃煤中，由于碱金属污染物的浓度较高，对SCR催化剂的毒害影响更强，会严重降低催化剂的脱硝效率，缩短其使用寿命，不利于有效控制NOx排放和保持催化剂运行的经济性。因此，需开展针对处理生物质掺烧燃煤烟气的SCR催化剂的研究，以满足对生物质掺烧燃煤释放的烟气排放的要求。
鉴于以上原因，开发一种适用于生物质掺烧燃煤排放的含碱金属烟气的脱硝催化剂具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的生物质掺烧燃煤释放的烟气中碱金属污染物的浓度高，从而降低脱硝催化剂的脱硝效率的问题，提供一种脱硝催化剂及其制备方法和应用，该脱硝催化剂使用SiO2改性脱硝催化剂的载体，制备脱硝催化剂CeO2-V2O5-WO3/TiO2-SiO2，该脱硝催化剂对烟气中含有的碱金属（K2O、Na2O、CaO和CaSO4）的耐受性增加，且脱硝效率高，能有效去除生物质掺烧燃煤排放的含碱金属烟气中的氮氧化物。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种脱硝催化剂，该脱硝催化剂包括载体以及负载在载体上的活性组分，所述载体中含有TiO2和SiO2，所述活性组分中含有CeO2、V2O5和WO3；所述CeO2、V2O5、WO3、TiO2和SiO2的重量比为（1-3）：1：（5-10）：（80-91）：（2-6）。
本发明第二方面提供一种脱硝催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）将钛烷氧化物和乙醇混合，得到溶液A；
（2）将硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水混合，得到溶液B；
（3）将步骤（2）中的溶液B与步骤（1）中的溶液A混合，加热后得到凝胶，将凝胶进行老化，煅烧后得到载体TiO2-SiO2；
（4）将步骤（3）中得到的载体TiO2-SiO2与铈盐和水混合后进行煅烧，得到中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将钒盐、钨盐、草酸和水混合，得到溶液C，然后将步骤（4）得到的中间体CeO2/TiO2-SiO2与溶液C混合后进行煅烧，得到脱硝催化剂。
优选地，所述钛烷氧化物选自钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或两种以上。
优选地，所述硅烷氧化物选自硅酸甲酯、硅酸乙酯和硅酸丙酯中的一种或两种以上。
优选地，所述铈盐选自六水合硝酸铈、硫酸铈和无水氯化铈中的一种或两种以上。
优选地，所述钒盐选自偏钒酸铵和/或偏钒酸银。
优选地，所述钨盐选自钨酸铵、偏钨酸铵和仲钨酸铵中的一种或两种以上。
优选地，所述钛烷氧化物、硅烷氧化物、铈盐、钒盐和钨盐的用量的重量比为（200-220）：(4-8)：(1-4)：1：(8-16)。
优选地，在步骤（1）中，所述钛烷氧化物和所述乙醇的用量的重量比为（3-5）:1。
优选地，在步骤（2）中，所述硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水的用量的重量比为1：（2-13）：（5-30）：（2-12）。
优选地，在步骤（3）中，所述老化的条件包括：温度为25-35℃，时间为12-24h。
优选地，在步骤（5）中，所述钒盐、钨盐、草酸和水的用量的重量比为1：（4-8）：（3-5）：（500-600）。
优选地，在步骤（3）中，所述煅烧的条件包括：温度为350-450℃，时间为4-8h。
优选地，在步骤（4）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h。
优选地，在步骤（5）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h。
本发明第三方面提供上述脱硝催化剂在处理生物质掺烧燃煤释放的烟气中的应用。
通过上述技术方案，利用SiO2改性脱硝催化剂的载体，制备脱硝催化剂CeO2-V2O5-WO3/TiO2-SiO2，相比没有经过SiO2改性的脱硝催化剂，经过SiO2改性的脱硝催化剂对烟气中含有的高浓度碱金属（K2O、Na2O、CaO和CaSO4）的耐受性增加，且脱硝效率提高，能够有效去除生物质掺烧燃煤排放的含碱金属烟气中的氮氧化物。
附图说明
图1是测试例1制得的脱硝催化剂Q1（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）和测试例2制得的脱硝催化剂Q2（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti）在260-360℃范围内的脱硝活性曲线；
图2是测试例3制得的脱硝催化剂Q3（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）和测试例4制得的脱硝催化剂Q4（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti）在260-360℃范围内的脱硝活性曲线；
图3是测试例5制得的脱硝催化剂Q5-1（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si4）、Q5-2（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si6）和测试例6制得的脱硝催化剂Q6（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti）在260-360℃范围内的脱硝活性曲线；
图4是测试例7制得的脱硝催化剂Q7-1（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si4）、Q7-2（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si6）和测试例8制得的脱硝催化剂Q8（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti）在260-360℃范围内的脱硝活性曲线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种脱硝催化剂，该脱硝催化剂包括载体以及负载在载体上的活性组分，所述载体中含有TiO2和SiO2，所述活性组分中含有CeO2、V2O5和WO3；所述CeO2、V2O5、WO3、TiO2和SiO2的重量比为（1-3）：1：（5-10）：（80-91）：（2-6）。具体地，所述CeO2、V2O5、WO3、TiO2和SiO2的重量比可以为1：1：5：80：2、2：1：8：85：4或3：1：10：90：6。
本发明第二方面提供一种脱硝催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）将钛烷氧化物和乙醇混合，得到溶液A；
（2）将硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水混合，得到溶液B；
（3）将步骤（2）中的溶液B与步骤（1）中的溶液A混合，加热后得到凝胶，将凝胶进行老化，煅烧后得到载体TiO2-SiO2；
（4）将步骤（3）中得到的载体TiO2-SiO2与铈盐和水混合后进行煅烧，得到中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将钒盐、钨盐、草酸和水混合，得到溶液C，然后将步骤（4）得到的中间体CeO2/TiO2-SiO2与溶液C混合后进行煅烧，得到脱硝催化剂。
在本发明中，为了使催化剂具有良好的脱硝活性以及对碱金属具有良好的耐受性，所述钛烷氧化物、硅烷氧化物、铈盐、钒盐和钨盐的用量的重量比为（200-220）：(4-8)：(1-4)：1：(8-16)。具体地，所述钛烷氧化物、硅烷氧化物、铈盐、钒盐和钨盐的用量的重量比可以为200：4：1：1：8、210：6：2：1：12或220：8：4：1：16。
在本发明中，为了使钛烷氧化物相对稳定，防止其后续水解速度过快，在步骤（1）中，所述钛烷氧化物和所述乙醇的用量的重量比为（3-5）:1。具体地，所述钛烷氧化物和所述乙醇的用量的重量比可以为3：1、4：1或5：1。
在本发明中，步骤（1）的具体操作包括：将钛烷氧化物和乙醇混合，然后进行加热，加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到溶液A。
在本发明中，在步骤（1）中，所述加热的条件包括：温度为40-60℃，时间为0.3-0.5h。具体地，所述加热的温度可以为40℃、50℃或60℃，所述加热的时间可以为0.3h、0.4h或0.5h。
在本发明优选情况下，在步骤（1）中，所述乙醇为无水乙醇。
在本发明中，为了使得钛烷氧化物和硅烷氧化物发生相对稳定的水解，并尽量减少凝胶形成的时间，在步骤（2）中，所述硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水的用量的重量比为1：（2-13）：（5-30）：（2-12）。具体地，所述硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水的用量的重量比可以为1：2：5：2、1：5：15：5或1：12：28：10。
在本发明中，步骤（2）的具体操作包括：先将乙酸、乙醇与硅烷氧化物混合，然后进行加热，加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物，接着再将水缓慢滴加至乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物中，边滴加边搅拌，得到溶液B。
在本发明中，在步骤（2）中，所述加热的条件包括：温度为40-60℃，时间为0.3-0.4h。具体地，所述加热的温度可以为40℃、50℃或60℃，所述加热的时间可以为0.3h、0.4h或0.5h。
在本发明优选情况下，在步骤（2）中，所述乙醇为无水乙醇。
在本发明优选情况下，在步骤（2）中，所述乙酸为无水乙酸。
在本发明中，为了使钛烷氧化物相对稳定，防止其水解速度过快，在步骤（3）中，将步骤（2）中的溶液B与步骤（1）中的溶液A混合的具体操作包括：将溶液B缓慢地滴加至溶液A中。
在本发明优选情况下，在步骤（3）中，将步骤（2）中的溶液B与步骤（1）中的溶液A混合之后进行加热，加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，加热后得到凝胶，接着将凝胶进行老化，然后烘干，接着冷却至室温，再进行煅烧，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至150-200目，得到粉末状载体TiO2-SiO2。
在本发明中，在步骤（3）中，所述加热的条件包括：温度为40-60℃，时间为0.5-1.5h。具体地，所述加热的温度可以为40℃、50℃或60℃，所述加热的时间可以为0.5h、1h或1.5h。
在本发明中，在步骤（3）中，所述老化的条件包括：温度为25-35℃，时间为12-24h。具体地，所述老化的温度可以为25℃、30℃或35℃。
在本发明中，在步骤（3）中，所述烘干的条件包括：温度为70-140℃，时间为8-24h。具体地，所述烘干的温度可以为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃。
在本发明中，在步骤（3）中，所述煅烧的条件包括：温度为350-450℃，时间为4-8h。具体地，所述煅烧的温度可以为350℃、400℃或450℃，所述煅烧的时间可以为4h、6h或8h。
在本发明中，在步骤（3）中，所述研磨的目数可以为150目、160目、170目、180目、190目或200目。
在本发明中，步骤（4）的具体操作包括：先将铈盐和水混合，得到铈盐溶液，然后将步骤（3）中得到的载体TiO2-SiO2加入铈盐水溶液中，接着进行加热，加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干，接着冷却至室温，再进行煅烧，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至150-200目，得到中间体CeO2/TiO2-SiO2；
在本发明中，在步骤（4）中，所述铈盐和水的用量的重量比为1：（250-350）。具体地，所述铈盐和水的用量的重量比可以为1：250、1：300或1：350。
在本发明中，在步骤（4）中，所述加热的条件包括：温度为40-60℃，时间为3-5h。具体地，所述加热的温度可以为40℃、50℃或60℃，所述加热的时间可以为3h、4h或5h。
在本发明中，在步骤（4）中，所述烘干的条件包括：温度为70-140℃，时间为8-24h。具体地，所述烘干的温度可以为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃。
在本发明中，在步骤（4）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h。
在本发明一种具体实施方式中，在步骤（4）中，所述煅烧的过程可以为：以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h。
在本发明中，在步骤（4）中，所述研磨的目数可以为150目、160目、170目、180目、190目或200目。
在本发明中，步骤（5）的具体操作包括：将钒盐、钨盐、草酸和水混合，得到溶液C，然后将步骤（4）得到的中间体CeO2/TiO2-SiO2加入溶液C中，接着进行加热，加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干，接着冷却至室温，再进行煅烧，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至40-60目，得到脱硝催化剂，所述脱硝催化剂为CeO2-V2O5-WO3/TiO2-SiO2。
在本发明中，在步骤（5）中，所述钒盐、钨盐、草酸和水的用量的重量比为1：（4-8）：（3-5）：（500-600）。具体地，所述钒盐、钨盐、草酸和水的用量的重量比可以为1：4：3：500、1：6：4：550或1：8：5：600。
在本发明中，在步骤（5）中，所述加热的条件包括：温度为40-60℃，时间为3-5h。具体地，所述加热的温度可以为40℃、50℃或60℃，所述加热的时间可以为3h、4h或5h。
在本发明中，在步骤（5）中，所述烘干的条件包括：温度为70-140℃，时间为8-24h。具体地，所述烘干的温度可以为70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃或140℃。
在本发明中，在步骤（5）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h。
在本发明一种具体实施方式中，在步骤（5）中，所述煅烧的过程可以为：以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h。
在本发明中，在步骤（5）中，所述研磨的目数可以为40目、50目或60目。
在本发明中，所述钛烷氧化物选自钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或两种以上。
在本发明中，所述硅烷氧化物选自硅酸甲酯、硅酸乙酯和硅酸丙酯中的一种或两种以上。
在本发明中，所述铈盐选自六水合硝酸铈、硫酸铈和无水氯化铈中的一种或两种以上。
在本发明中，所述钒盐选自偏钒酸铵和/或偏钒酸银。
在本发明中，所述钨盐选自钨酸铵、偏钨酸铵和仲钨酸铵中的一种或两种以上。
在本发明一种具体的实施方式中，所述钛烷氧化物为钛酸丁酯、所述硅烷氧化物为硅酸乙酯、所述铈盐为六水合硝酸铈、所述钒盐为偏钒酸铵、所述钨盐为钨酸铵。
在本发明中，所述室温为25-30℃，具体地，所述室温可以为25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃。
在本发明中，所述水均为超纯水。
本发明第三方面提供上述脱硝催化剂在处理生物质掺烧燃煤释放的烟气中的应用。
在本发明中，由于生物质掺烧燃煤释放的烟气中不仅含有氮氧化物，还含有高浓度碱金属，例如K2O、Na2O、CaO和CaSO4，本发明所述的脱硝催化剂CeO2-V2O5-WO3/TiO2-SiO2对烟气中含有的碱金属的耐受性强，且脱硝效率高。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。实施例和对比例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
以下实施例和对比例中的实验方法，如无特殊说明，均为本领域常规方法。下述实施例和对比例中所用的实验材料，如无特殊说明，均可商购得到。下述实施例和对比例中所述的室温指25℃，所述水均为超纯水，所述钛烷氧化物为钛酸丁酯，所述硅烷氧化物为硅酸乙酯，所述铈盐为六水合硝酸铈，所述钒盐为偏钒酸铵，所述钨盐为钨酸铵；
利用固定床脱硝反应实验装置对制得的经过碱金属中毒的脱硝催化剂进行脱硝测试，反应条件如下：反应空速为60000 h-1，烟气模拟总流量为1L/min，烟气中含有0.05%NO（体积分数，下同），0.05%NH3，3%O2，平衡气为N2，除NH3外，其余气体进入主反应段前经过预热段预热，预热段温度比反应段低30℃，催化反应测试的温度区间为260-360℃，结果如图1-图4所示。
实施例1
（1）将32g钛酸丁酯和8g无水乙醇混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到溶液A；
（2）先将0.5548g硅酸乙酯、6.5g无水乙醇与14.7g无水乙酸混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物，接着再将5.5g超纯水缓慢滴加至乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物中，边滴加边搅拌，得到溶液B；
（3）将溶液B缓慢地滴加至溶液A中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.5h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，加热后得到凝胶，接着将凝胶进行老化（老化的温度为25℃、老化的时间为12h），然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后在400℃下煅烧6h，煅烧完成后冷却至室温，接着研磨至180目，得到粉末状载体TiO2-SiO2；
（4）将0.1009g六水合硝酸铈溶于30g超纯水中，得到硝酸铈溶液，然后将3.640g粉末状载体TiO2-SiO2加入硝酸铈溶液中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至180目，得到粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将0.0515g偏钒酸铵、0.1109g草酸和0.3079g钨酸铵溶于30g超纯水中，得到溶液C，然后将3.680g粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2加入溶液C中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h，接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到脱硝催化剂P1（记作Ce1V1W7/Ti-Si2）。
实施例2
（1）将32g钛酸丁酯和8g无水乙醇混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到溶液A；
（2）先将1.1971g硅酸乙酯、6.5g无水乙醇与14.7g无水乙酸混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物，接着再将5g超纯水缓慢滴加至乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物中，边滴加边搅拌，得到溶液B；
（3）将溶液B缓慢地滴加至溶液A中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.5h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，加热后得到凝胶，接着将凝胶进行老化（老化的温度为25℃、老化的时间为12h），然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后在400℃下煅烧6h，煅烧完成后冷却至室温，接着研磨至180目，得到粉末状载体TiO2-SiO2；
（4）将0.1009g六水合硝酸铈溶于30g超纯水中，得到硝酸铈溶液，然后将3.640g粉末状载体TiO2-SiO2加入硝酸铈溶液中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至180目，得到粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将0.0515g偏钒酸铵、0.1109g草酸和0.3079g钨酸铵溶于30g超纯水中，得到溶液C，然后将3.680g粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2加入溶液C中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的温度为12h，接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到脱硝催化剂P2（记作Ce1V1W7/Ti-Si4）。
实施例3
（1）将32g钛酸丁酯和8g无水乙醇混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到溶液A；
（2）先将1.8379g硅酸乙酯、6.5g无水乙醇与14.7g无水乙酸混合，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.3h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，得到乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物，接着再将4.5g超纯水缓慢滴加至乙酸-乙醇-硅烷氧化物的混合物中，边滴加边搅拌，得到溶液B；
（3）将溶液B缓慢地滴加至溶液A中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为0.5h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，加热后得到凝胶，接着将凝胶进行老化（老化的温度为25℃、老化的时间为12h），然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后在400℃下煅烧6h，煅烧完成后冷却至室温，接着研磨至180目，得到粉末状载体TiO2-SiO2；
（4）将0.1009g六水合硝酸铈溶于30g超纯水中，得到硝酸铈溶液，然后将3.640g粉末状载体TiO2-SiO2加入硝酸铈溶液中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的温度为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至180目，得到粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将0.0515g偏钒酸铵、0.1109g草酸和0.3079g钨酸铵溶于30g超纯水中，得到溶液C，然后将3.680g粉末状中间体CeO2/TiO2-SiO2加入溶液C中，接着进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为4h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的温度为12h，接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到脱硝催化剂P3（记作Ce1V1W7/Ti-Si6）。
对比例1
按照实施例2的方法，不同的是，对比例1在步骤（2）中没有添加硅酸乙酯，因此在步骤（3）中得到的是粉末状载体TiO2，在步骤（4）中得到的是粉末状中间体CeO2/TiO2，最终在步骤（5）中得到脱硝催化剂D1（记作Ce1V1W7/Ti）。
测试例1
将0.0034g硝酸钠溶于20g超纯水中，得到硝酸钠溶液，接着将1g实施例2制得的脱硝催化剂P2加入硝酸钠溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过Na2O中毒后的脱硝催化剂Q1（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）；
将测试例1制得的经过Na2O中毒后的脱硝催化剂Q1（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图1所示。
测试例2
按照测试例1的方法，不同的是，测试例2向硝酸钠溶液中加入的是对比例1制得的脱硝催化剂D1，最终得到经过Na2O中毒后的脱硝催化剂Q2（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti）；
将测试例2制得的经过Na2O中毒后的脱硝催化剂Q2（记作3Na2O-Ce1V1W7/Ti）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图1所示。
测试例3
将0.0047g硝酸钾溶于20g超纯水中，得到硝酸钾溶液，接着将1g实施例2制得的脱硝催化剂P2加入硝酸钾溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过K2O中毒后的脱硝催化剂Q3（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）；
将测试例3制得的经过K2O中毒后的脱硝催化剂Q3（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti-Si4）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图2所示。
测试例4
按照测试例3的方法，不同的是，测试例4向硝酸钾溶液中加入的是对比例1制得的脱硝催化剂D1，最终得到经过K2O中毒后的脱硝催化剂Q4（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti）；
将测试例4制得的经过K2O中毒后的脱硝催化剂Q4（记作3K2O-Ce1V1W7/Ti）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图2所示。
测试例5
将0.0390g四水合硝酸钙溶于20g超纯水中，得到硝酸钙溶液，接着将1g实施例2制得的脱硝催化剂P2加入硝酸钙溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q5-1（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si4）；
将0.0390g四水合硝酸钙溶于20g超纯水中，得到硝酸钙溶液，接着将1g实施例3制得的脱硝催化剂P3加入硝酸钙溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q5-2（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si6）；
将测试例5制得的经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q5-1（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si4）和经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q5-2（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si6）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图3所示。
测试例6
按照测试例5的方法，不同的是，测试例6向硝酸钙溶液中加入的是对比例1制得的脱硝催化剂D1，最终得到经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q6（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti）；
将测试例6制得的经过CaO中毒后的脱硝催化剂Q6（记作3CaO-Ce1V1W7/Ti）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图3所示。
测试例7
将0.0225g硫酸钙溶于20g超纯水中，得到硫酸钙溶液，接着将1g实施例2制得的脱硝催化剂P2加入硫酸钙溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q7-1（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si4）；
将0.0225g硫酸钙溶于20g超纯水中，得到硫酸钙溶液，接着将1g实施例3制得的脱硝催化剂P3加入硫酸钙溶液中，然后进行加热（加热的温度为60℃，加热的时间为2h），加热的方式为水浴加热，边加热边搅拌，然后烘干（烘干的温度为105℃，烘干的时间为12h），接着冷却至室温，然后以5℃/min的升温速率从室温升至350℃后煅烧1h，再以2℃/min的升温速率升至450℃后煅烧3h，煅烧完成后冷却至室温，然后研磨至50目，得到经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q7-2（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si6）；
将测试例7制得的经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q7-1（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si4）和经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q7-2（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si6）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图4所示。
测试例8
按照测试例7的方法，不同的是，测试例8向硫酸钙溶液中加入的是对比例1制得的脱硝催化剂D1，最终得到经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q8（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti）；
将测试例8制得的经过CaSO4中毒后的脱硝催化剂Q8（记作3CaSO4-Ce1V1W7/Ti）在固定床脱硝反应实验装置上进行脱硝测试，结果如图4所示。
从图1可以看出，相比3Na2O-Ce1V1W7/Ti，在340℃时3Na2O-Ce1V1W7/Ti-Si4的脱硝性能提高了38%，因此本发明制得的脱硝催化剂表现出更高的抗Na2O中毒性能。
从图2可以看出，相比3K2O-Ce1V1W7/Ti，在360℃时3K2O-Ce1V1W7/Ti-Si4的脱硝性能提高了29%，因此本发明制得的脱硝催化剂表现出更高的抗K2O中毒性能。
从图3可以看出，相比3CaO-Ce1V1W7/Ti，在300℃时3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si4和3CaO-Ce1V1W7/Ti-Si6的脱硝性能分别提高了30%和27%，因此本发明制得的脱硝催化剂表现出更高的抗CaO中毒性能。
从图4可以看出，相比3CaSO4-Ce1V1W7/Ti，在300℃时3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si4和3CaSO4-Ce1V1W7/Ti-Si6的脱硝性能分别提高了17%和36%，因此本发明制得的脱硝催化剂表现出更高的抗CaSO4中毒性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种脱硝催化剂，其特征在于，该脱硝催化剂包括载体以及负载在载体上的活性组分，所述载体中含有TiO2和SiO2，所述活性组分中含有CeO2、V2O5和WO3；
所述CeO2、V2O5、WO3、TiO2和SiO2的重量比为（1-3）：1：（5-10）：（80-91）：（2-6）。
2.一种脱硝催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）将钛烷氧化物和乙醇混合，得到溶液A；
（2）将硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水混合，得到溶液B；
（3）将步骤（2）中的溶液B与步骤（1）中的溶液A混合，加热后得到凝胶，将凝胶进行老化，煅烧后得到载体TiO2-SiO2；
（4）将步骤（3）中得到的载体TiO2-SiO2与铈盐和水混合后进行煅烧，得到中间体CeO2/TiO2-SiO2；
（5）将钒盐、钨盐、草酸和水混合，得到溶液C，然后将步骤（4）得到的中间体CeO2/TiO2-SiO2与溶液C混合后进行煅烧，得到脱硝催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述钛烷氧化物选自钛酸乙酯、钛酸异丙酯和钛酸丁酯中的一种或两种以上；
优选地，所述硅烷氧化物选自硅酸甲酯、硅酸乙酯和硅酸丙酯中的一种或两种以上；
优选地，所述铈盐选自六水合硝酸铈、硫酸铈和无水氯化铈中的一种或两种以上；
优选地，所述钒盐选自偏钒酸铵和/或偏钒酸银；
优选地，所述钨盐选自钨酸铵、偏钨酸铵和仲钨酸铵中的一种或两种以上。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述钛烷氧化物、硅烷氧化物、铈盐、钒盐和钨盐的用量的重量比为（200-220）：(4-8)：(1-4)：1：(8-16)。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述钛烷氧化物和所述乙醇的用量的重量比为（3-5）:1。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（2）中，所述硅烷氧化物、乙醇、乙酸和水的用量的重量比为1：（2-13）：（5-30）：（2-12）。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述老化的条件包括：温度为25-35℃，时间为12-24h。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（5）中，所述钒盐、钨盐、草酸和水的用量的重量比为1：（4-8）：（3-5）：（500-600）。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述煅烧的条件包括：温度为350-450℃，时间为4-8h；
优选地，在步骤（4）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h；
优选地，在步骤（5）中，所述煅烧的过程为：以4-6℃/min的升温速率从室温升至300-400℃后煅烧0.5-2h，再以1-3℃/min的升温速率升至400-500℃后煅烧2-4h。
10.权利要求1中所述的脱硝催化剂在处理生物质掺烧燃煤释放的烟气中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311625162.XA CN117797806A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311625162.XA CN117797806A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117797806A true CN117797806A (zh) | 2024-04-02 |
Family
ID=90427884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311625162.XA Pending CN117797806A (zh) | 2023-11-30 | 2023-11-30 | 脱硝催化剂及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117797806A (zh) |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311625162.XA patent/CN117797806A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105107514B (zh) | 一种蜂窝状非钒脱硝成型催化剂、制备方法及其用途 | |
| WO2018233129A1 (zh) | 一种宽温度烟气脱硝催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN105032395B (zh) | 锆掺杂钒酸铈脱硝催化剂、制备方法及应用 | |
| CN109569587A (zh) | 一种锰基低温烟气脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN108993476B (zh) | 金属氧化物-钒酸盐/TiO2催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103769083B (zh) | 一种高效脱硝复合氧化物催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN103990496A (zh) | 一种具有抗中毒性能的中低温scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN106268788A (zh) | 一种用于烟气中单质汞催化氧化的催化剂及其制备方法 | |
| CN107008323B (zh) | 一种用于烟气脱硫脱硝的活性炭催化剂制备方法 | |
| CN106582874A (zh) | 一种耐高温磷钨酸吸附型铁基氧化物催化剂及其制备方法 | |
| CN112275314A (zh) | 一种锰铈基分子筛scr脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN114160123A (zh) | 锰基金属氧化物单体催化剂、负载催化剂及其制备、应用方法 | |
| CN105233814A (zh) | 一种核壳结构的铈基氧化物催化剂、制备方法及其用途 | |
| CN110947416B (zh) | 用于nh3-scr的铁/分子筛催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108236943A (zh) | 一种钒基氧化物催化剂的制备方法 | |
| CN109529812A (zh) | 一种适用于中高温高湿烟气条件的scr催化剂及制备方法 | |
| CN109012680A (zh) | 一种用于烟气脱硝的催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107185555B (zh) | 一种铜掺杂的硫化铈基纳米晶脱硝催化剂的制备方法 | |
| CN106362733A (zh) | 一种耐高温锰基氧化物催化剂及其制备方法 | |
| CN103055889A (zh) | 一种低温脱硝MnOx-CuO-TiO2催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN107469811A (zh) | 一种宽温度窗口脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112169808A (zh) | 一种脱硫脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN117797806A (zh) | 脱硝催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110523436A (zh) | 一种粉状脱硝催化剂及其制备方法 | |
| CN114904540A (zh) | 一种低温锰基催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |