本發(fā)明屬于催化劑領域，涉及一種煙氣脫硝催化劑，尤其涉及一種煙氣脫硝催化劑及其制備方法和應用。

背景技術：

1、燃氣鍋爐作為工業(yè)生產的重要能源設備，在石油煉化過程中不可或缺，隨著煉化裝置規(guī)模和工藝水平不斷提高，要求燃氣鍋爐能夠平穩(wěn)達標運行。天然氣作為燃氣鍋爐的主要燃料，其燃燒具有低氮、低硫并且低粉塵排放的優(yōu)點，但由于助燃空氣的大量注入，在高溫下空氣中的氮氣會產生大量氮氧化物(nox)。

2、nox是主要的大氣污染物之一，排放要求日益嚴格，目前多采用scr技術進行脫硝處理，而在眾多煙氣脫硝技術中，nh3-scr是當前技術比較成熟且應用最普遍的nox配方控制方法，在該控制方法中脫硝催化劑是scr技術的核心。傳統(tǒng)工業(yè)脫硝催化劑多以v2o5為活性組分，tio2為載體，但是這種催化劑中的銳鈦礦型tio2在高溫下會緩慢向金紅石型轉變，導致催化劑失去脫硝活性，熱穩(wěn)定性差；且其中的活性組分v2o5會將煙氣中部分so2轉化成so3，生產硫酸銨粘附于換熱器列管表面，影響后續(xù)低溫省煤器的正常運行。

3、因此，亟需研究一種可以解決前述問題的煙氣脫硝催化劑。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述缺陷，本發(fā)明提供一種煙氣脫硝催化劑，該催化劑具有較高的比表面積和熱穩(wěn)定性，且可以顯著提升高溫下nox的轉化率。

2、本發(fā)明提供一種上述煙氣脫硝催化劑的制備方法，通過該制備方法制備得到的煙氣脫硝催化劑具有較高的比表面積和熱穩(wěn)定性，且可以在高溫反應條件下達到較高的脫硝效率。

3、本發(fā)明提供一種脫硝方法，將上述煙氣脫硝催化劑、或通過上述制備方法制備得到的煙氣脫硝催化劑用于煙氣脫硝反應中，可以有效提高nox的轉化率。

4、本發(fā)明提供一種煙氣脫硝催化劑，所述煙氣脫硝催化劑包括載體、活性組分；所述載體包括由tio2、ceo2和zro2構成的多孔固溶體微球，所述活性組分包括wo3、moo3、mno2和/或cuo；

5、所述zro2和tio2的質量比為(1～10):100，所述ceo2和tio2的質量比為(2～10):100；

6、所述wo3與所述tio2的質量比為(1～8):100，所述moo3與所述tio2的質量比為(0.2～5):100，所述mno2和/或cuo與所述tio2的質量比為(1～8):100；

7、所述煙氣脫硝催化劑的比表面積為不低于63.0m2/g；

8、所述煙氣脫硝催化劑在煙氣脫硝反應中，在400～500℃下，nox的轉化率不低于80.0％。

9、進一步的，所述煙氣脫硝催化劑為波紋板式煙氣脫硝催化劑；

10、所述波紋板式煙氣脫硝催化劑的波紋板厚度為0.2～0.6mm，波紋寬度為5～8mm，波紋高度為5～10mm。

11、本發(fā)明提供一種煙氣脫硝催化劑的制備方法，包括以下步驟：

12、(1)將鈦源前驅體、鋯源前驅體、鈰源前驅體與有機醇混合得到第一混合溶液，進行水熱反應，得到第一產物；

13、其中，所述鈦源前驅體以tio2計，所述鋯源前驅體以zro2計，所述鈰源前驅體以ceo2計，所述鋯源前驅體與所述鈦源前驅體的質量比為(1～10):100，所述鈰源前驅體與所述鈦源前驅體的質量比為(2～10):100；

14、所述有機醇與所述鈦源前驅體的體積比為(1～10):1；

15、(2)將所述第一產物進行洗滌、固液分離、干燥、焙燒后得到所述多孔固溶體微球；所述焙燒溫度為420～500℃，焙燒時間為2～10h；

16、(3)將銅源前驅體和/或錳源前驅體與水混合，得到第二混合溶液，將所述多孔固溶體微球等體積浸漬于所述第二混合溶液中，經干燥得到第二產物；

17、其中，所述銅源前驅體以cuo計，所述錳源前驅體以mno2計，所述鈦源前驅體以tio2計，所述銅源前驅體和/或錳源前驅體與所述鈦源前驅體的質量比為(1～8):100；

18、(4)將所述第二產物與鎢源前驅體、鉬源前驅體、高分子分散劑、粘結劑、造孔劑、水混合，并調節(jié)ph值至7～12，得到漿料，經擠出形成坯體、烘干、焙燒后得到所述煙氣脫硝催化劑；

19、其中，所述鎢源前驅體以wo3計，所述鉬源前驅體以moo3計，所述鈦源前驅體以tio2計，所述鎢源前驅體與所述鈦源前驅體的質量比為(1～8):100，所述鉬源前驅體與所述鈦源前驅體的質量比為(0.2～5):100。

20、進一步的，步驟(1)中，所述水熱反應的溫度為140～220℃，反應時間為6～30h。

21、進一步的，步驟(3)中，所述第二混合溶液中銅源前驅體和/或錳源前驅體的摩爾濃度為0.5～4mol/l；

22、和/或，所述浸漬的時間為5～50min。

23、進一步的，步驟(4)中，所述鈦源前驅體以tio2計，所述高分子分散劑與所述鈦源前驅體的質量比為(0.5～3):100；

24、和/或，所述粘結劑與所述鈦源前驅體溶液的質量比為(2～8):100；

25、和/或，所述造孔劑與所述鈦源前驅體溶液的質量比為(0.2～3):100。

26、進一步的，步驟(4)中，所述烘干溫度為30～90℃，烘干時間為5～15天；

27、和/或，焙燒溫度為450～620℃，焙燒時間為6～38h。

28、進一步的，所述銅源前驅體包括可溶性硝酸鹽類、硫酸銅、醋酸銅中的至少一種；

29、和/或，所述錳源前驅體包括可溶性硝酸鹽類、氯化錳、醋酸錳中的至少一種；

30、和/或，所述鈦源前驅體包括鈦酸四異丙酯和/或鈦酸四丁酯；

31、和/或，所述鈰源前驅體包括可溶性硝酸鹽類、硫酸鈰、氯化鈰中的至少一種；

32、和/或，所述鋯源前驅體包括醋酸鋯、硝酸鋯、硫酸鋯中的至少一種；

33、和/或，所述有機醇包括乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇中的至少一種；

34、和/或，所述鎢源前軀體包括仲鎢酸銨和/或偏鎢酸銨；

35、和/或，所述鉬源前驅體包括鉬酸銨和/或七鉬酸銨；

36、和/或，所述高分子分散劑包括聚乙二醇和/或聚丙烯酰胺；

37、和/或，所述粘結劑包括羧甲基纖維素和/或羥丙基纖維素；

38、和/或，所述造孔劑包括聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、田箐粉的至少一種。

39、進一步的，步驟(4)中的擠出形成坯體還包括，將所述漿料沖壓成型，得到波紋片，在波紋片之間噴涂樹脂膠后層疊組裝，得到波紋板式脫硝催化劑坯。

40、本發(fā)明提供一種煙氣脫硝方法，將上述煙氣脫硝催化劑、或通過上述任一項所述的制備方法制備得到的煙氣脫硝催化劑用于煙氣脫硝反應中。

41、本發(fā)明的煙氣脫硝催化劑中，由tio2、ceo2和zro2構成的多孔固溶體微球具有新的晶相結構，當該固溶體中zro2和tio2的質量比與ceo2和tio2的質量比處于上述范圍時，可以顯著提升高溫熱穩(wěn)定性，使得催化劑在400～500℃環(huán)境中仍保持較高的活性；同時，對活性組分wo3與tio2的質量比、moo3與tio2的質量比、mno2和/或cuo與tio2的質量比進行控制，并使該催化劑的比表面積不低于63.0m2/g，能夠進一步提高催化劑的反應活性；從而綜合提高煙氣脫硝催化劑在高溫環(huán)境下的脫硝效率，在400～500℃的反應條件下，nox的轉化率不低于80.0％。