【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脱硝催化剂，具体涉及一种高稳定、低so2氧化率、高氮氧化物脱出率的脱硝催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、随着经济迅速发展，工业水平不断提高，对能源的消耗量也在不断上升。虽然新兴能源迅速发展崛起，但能源消费仍然以煤炭等传统能源为主。这些能源的消耗产生了大量的污染物，如 nox、so2、so3、汞、灰尘等，给环境带来了巨大的压力。近几年，关于 nox的脱除也加大了研究力度，并且应用较为广泛的脱硝技术是选择性催化还原（scr）技术。在传统scr 脱硝过程中，nh3为还原剂，并与 nox反应生成 n2，此过程具有反应效率高、选择性好的特点。由于烟气中so3含量相对较低，起初未受到人们的重视，但是随着 nox排放标准越来越严格，选择性催化还原脱硝技术应用日益广泛，脱硝过程中脱硝催化剂会将烟气中的部分 so2氧化为so3，从而使得烟气中 so3含量进一步升高，so3带来的一系列问题日渐突出。
2、用于 scr 脱硝的部分催化剂不仅可以有效的脱除氮氧化物，而且对 so2的氧化也有一定的促进作用。烟气经过 scr 脱硝反应区时，在 scr 催化剂活性组分的作用下，部分so2与氧气发生反应，生成so3，除此之外，燃料燃烧产生的飞灰中含有fe2o3、al2o3、cuo 等成分，这些成分也会催化氧化 so2，使得 so3的含量进一步增加。
3、烟气中 so3的含量虽然相对 so2较低，但是其危害却不亚于so2，so3的毒性是so2的数倍，其不仅对自然环境危害严重，而且对设备的危害也不容小觑。so3的危害具体包括
4、现有技术中，如cn201310192488公开了一种低二氧化硫氧化率的脱硝催化剂及其制备方法；所述脱硝催化剂的主要组分及其质量份数为：二氧化钛70～92份，五氧化二钒0.3～1.5份，三氧化钨2～10份，氧化铌1～5份，稀土氧化物2～5份，硅铝复合氧化物2～14份；其制备方法包括以下步骤：1）硅铝复合氧化物的制备；2）取配方量的硅铝复合氧化物、二氧化钛、偏钒酸铵、仲钨酸铵、硝酸铌和稀土氧化物与成型辅料、去离子水和草酸进行充分混合搅拌；3）将步骤2）所得的塑形胶体通过薄壁模具挤出成型，然后干燥、焙烧。脱硝催化剂在高温高硫条件下保证脱硝率的同时降低了二氧化硫氧化率。在模拟高温高硫的实验中，当so2浓度为3000～5000ppm，反应温度为380～427℃区间内，本专利技术的脱硝催化剂的活性和普通scr脱硝催化剂相当，但二氧化硫氧化率仅为普通scr脱硝催化剂的60%～80%。
5、如cn201811276209公开一种脱硝催化剂及其制备方法，该催化剂包括催化剂基材和负载于催化剂基材上的活性组分；所述的活性组分的负载厚度为催化剂基材表面沿厚度方向向内延伸的0-0.2mm范围；具体的制备步骤包括：失活的传统催化剂：清洗、浸出、活性负载；其他整体催化剂：浸出、活性负载；催化剂基材：清洗、活性负载。通过合理的对浸出液的组成及配置比例，浸出时间和活性负载时间，以及浸出方法的调整；同时结合活性液的配方及其负载方法的调整，成功实现了对催化剂厚度0-0.2mm范围内活性组分的负载；使得催化剂使用过程降低了so2氧化率，且减少了活性组分的使用量和负载量，降低了对催化剂基材的要求，可有效降低催化剂生产成本。
技术实现思路
1、基于上述内容，本专利技术提供了一种高稳定、低so2氧化率、高氮氧化物脱出率的脱硝催化剂及其制备方法，具体而言：
2、一种高稳定脱硝催化剂制备方法，包括如下步骤：
3、（1）对三维网状结构的泡沫钛合金金属材料进行表面预处理，所述泡沫钛合金由12-14wt.%mn、7-9wt.%v、4-5wt.%al和1-2wt.%c和ti余量组成；
4、（2）以泡沫钛合金金属为阳极，惰性碳材为阴极，离子液体为电解液，电化学氧化处理泡沫钛合金金属，在泡沫钛合金表面形成（mn-v-al-ti）ox氧化物，电化学氧化条件：恒压电压50-70v，温度8-12℃，在1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[cnmim][pf6]离子液体中阳极氧化10-12h，然后无水乙醇超声清洗3-5min，冷风吹干；
5、（3）将草酸钽盐，偏钨酸铵和草酸依次放入含有乙二醇和去离子水溶液中，于30-35℃下搅拌3-5min后倒入水热反应釜，然后向反应釜中加入泡沫钛合金，使得水热反应釜中的溶液完全浸没泡沫钛合金，反复抽真空-泄压处理使得溶液完全进入泡沫钛合金表面的孔道中，然后5-7℃/min升至95-100℃，水热反应2-3h，取出泡沫钛合金，并使用去离子水和丙酮洗涤，冷风吹干;
6、（4）以1-2℃/min升至300-400℃下空气气氛下煅烧处理1-2h。
7、进一步的，水热溶液包括0.02-0.05mol草酸钽，0.04-0.08mol偏钨酸铵，5-7g/l草酸。
8、进一步的，乙二醇和去离子水的体积比为1：（2-3）。
9、进一步的，反复抽真空-泄压处理的设备为shb-ⅲ型循环水真空泵，反复抽真空-泄压的次数为10-15次。
10、进一步的，所述1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[cnmim][pf6]离子液体在作为阳极氧化液前经过纯化处理，将[cnmim][pf6]离子液体溶解到二氯甲烷中，并加入少量水，振荡混合后，静置分层除去水层，反复地水洗3-5次至br-完全洗净，使用agno3验证水层中是否有br-来判断离子液体中br-是否完全洗净，然后硫酸镁干燥有机层，过滤、减压蒸馏、65-70˚c真空干燥 5-6 h 获得纯化后1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[cnmim][pf6]离子液体。
11、进一步的，所述表面预处理为碱性脱脂和酸蚀，碱性脱脂溶液为29wt.%硅酸钠、15wt.%氢氧化钠、8wt.%碳酸钠和17wt.%磷酸钠的混合液，碱性脱脂时间为65℃，时间为8min；所述酸蚀为25wt.%硝酸和1.7wt.%氢氟酸，温度为室温，时间为1.5min。
12、一种整体式脱硝催化剂，所述催化剂以孔径大小为50-100μm的三维网状结构的泡沫锰钒铝钛合金为基材，通过在离子液体中阳极氧化于基材表面获得多孔(mn-v-al-ti)ox氧化物孔道中间层，然后通过水热法在中间层的孔道中设置(ta-w)ox氧化层，获得的ti-(mn-v-al-ti)ox-(ta-w)ox催化剂，所述催化剂在实验室模拟烟气条件下，no初始浓度为1000ppm，nh3为1000ppm，so2为500ppm，o2为7vol.％，其余成分为氮气，总流量为800ml/min，空速为200000h-1，温度300-400℃，so2的氧化率为0.01-0.03%，no脱出率为99-100%。
13、进一步的，所述泡沫锰钒铝钛合金由12-14wt.%mn、7-9wt.%v、4-5wt.%al和1-2wt.%c和ti余量组成。
14、进一步的，所述离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述催化剂以孔径大小为50-100μm的三维网状结构的泡沫锰钒铝钛合金为基材，通过在离子液体中阳极氧化于基材表面获得多孔(Mn-V-Al-Ti)Ox氧化物孔道中间层，然后通过水热法在中间层的孔道中设置(Ta-W)Ox氧化层，获得的Ti-(Mn-V-Al-Ti)Ox-(Ta-W)Ox催化剂，所述催化剂在实验室模拟烟气条件下，NO初始浓度为1000ppm，NH3为1000ppm，SO2为500ppm，O2为7vol.％，其余成分为氮气，总流量为800mL/min，空速为200000h-1，温度300-400℃，SO2的氧化率为0.01-0.03%，NO脱出率为99-100%。
2.如权利要求1所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述泡沫锰钒铝钛合金由12-14wt.%Mn、7-9wt.%V、4-5wt.%Al和1-2wt.%C和Ti余量组成。
3.如权利要求1所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述离子液体为1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[Cnmim][PF6]离子液体，阳极氧化条件：恒压电压50-70V，温度8-12
4. 如权利要求3所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[Cnmim][PF6]离子液体在作为阳极氧化液前经过纯化处理，将[Cnmim][PF6]离子液体溶解到二氯甲烷中，并加入少量水，振荡混合后，静置分层除去水层，反复地水洗3-5次至Br-完全洗净，使用AgNO3验证水层中是否有Br-来判断离子液体中Br-是否完全洗净，然后硫酸镁干燥有机层，过滤、减压蒸馏、65-70˚C真空干燥 5-6 h 获得纯化后1-烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[Cnmim][PF6]离子液体。
5.如权利要求1所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于水热法使用的水热溶液包括0.02-0.05mol草酸钽，0.04-0.08mol偏钨酸铵，5-7g/L草酸，水热参数为95-100℃水热反应2-3h。
...【技术特征摘要】
1.一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述催化剂以孔径大小为50-100μm的三维网状结构的泡沫锰钒铝钛合金为基材，通过在离子液体中阳极氧化于基材表面获得多孔(mn-v-al-ti)ox氧化物孔道中间层，然后通过水热法在中间层的孔道中设置(ta-w)ox氧化层，获得的ti-(mn-v-al-ti)ox-(ta-w)ox催化剂，所述催化剂在实验室模拟烟气条件下，no初始浓度为1000ppm，nh3为1000ppm，so2为500ppm，o2为7vol.％，其余成分为氮气，总流量为800ml/min，空速为200000h-1，温度300-400℃，so2的氧化率为0.01-0.03%，no脱出率为99-100%。
2.如权利要求1所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述泡沫锰钒铝钛合金由12-14wt.%mn、7-9wt.%v、4-5wt.%al和1-2wt.%c和ti余量组成。
3.如权利要求1所述的一种整体式脱硝催化剂，其特征在于所述离子液体为...
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