本發(fā)明涉及一種整體式低溫SCR催化劑及其制備方法，具體是一種氧化錳為活性組分，氧化鐵或氧化鈷為助催化劑的整體式SCR催化劑及其制備方法。適用于低溫NOx氣體的消除，在工業(yè)脫硝技術(shù)領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗量大幅度增加，與此相應(yīng)，大氣的污染程度也日益加劇，目前，我國95%以上的火電廠是以燃煤為主，燃煤過程中排放出大量的氮氧化物、二氧化硫和顆粒物。除塵技術(shù)和煙氣脫硫技術(shù)日趨成熟，煙氣脫硫除塵已經(jīng)有序的進(jìn)行；唯有氮氧化物的污染尚未得到有效控制，這是因?yàn)槊撓跫夹g(shù)沒有達(dá)到預(yù)期的效果。國家在2014年頒布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)一步嚴(yán)格控制氮氧化物的排放值。針對我國自身的特點(diǎn)，積極研究和開發(fā)煙氣脫硝技術(shù)，以滿足環(huán)境保護(hù)的要求，具有重要的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。
國內(nèi)大部分的脫硫系統(tǒng)采用濕法脫硫技術(shù)，濕法脫硫后的煙氣溫度在100℃一下，因此對催化劑的低溫脫硝性能要求很高，目前現(xiàn)有的SCR催化劑在相對較低的溫度下脫硝性能不夠理想。發(fā)明專利CN 105363434A《一種錳基SCR低溫脫硝催化劑及其制備方法》公開了一種錳基SCR低溫脫硝催化劑，通過MnO2、CeO2、Nb2O3三者的配合，在整體上實(shí)現(xiàn)了在150~260℃范圍內(nèi)催化劑的脫硝效率達(dá)到90%以上，但是在較低溫度下脫硝性能一般，不能滿足濕法脫硫之后的使用工況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種整體式低溫SCR催化劑及其制備方法。
一種整體式低溫SCR催化劑的制備方法，其特征在于，所述的載體采用等體積浸漬法制備，具體包括如下步驟：
將硝酸鹽溶解到一定體積的水溶液中，然后將一定體積的堇青石蜂窩陶瓷放入到硝酸鹽水溶液中，溶液剛好被載體所吸收，靜置1~4h后在50~100℃烘箱中烘干，然后在200~500℃馬弗爐中焙燒2~8h；
所述硝酸鹽為硝酸鈷、硝酸鐵的一種或兩種，硝酸鹽水溶液的濃度為0.1~0.5mol/L；所述的堇青石蜂窩陶瓷孔密度為100~400孔/平方英寸。
采用等體積浸漬法將活性組分氧化錳擔(dān)載到改性載體上，包括以下步驟：
將一定體積的改性載體放入到一定體積的硝酸錳水溶液中，硝酸錳溶液被載體所吸收，靜置1~4h后再將載體放入到一定體積的濃氨水溶液中，濃氨水被載體所吸收，靜置1~4h后在50~100℃烘箱中烘干，然后在200~500℃馬弗爐中焙燒2~8h；
所述的硝酸錳水溶液的濃度為1.0~4.0 mol/L。
一種整體式低溫SCR催化劑，其特征在于，根據(jù)上述所述方法制備得到；該催化劑的活性組分為氧化錳，載體為改性堇青石蜂窩陶瓷載體；
所述活性組分在催化劑中的質(zhì)量百分比為5%-15%，其余為載體。
一種整體式低溫SCR催化劑在SCR脫硝反應(yīng)的應(yīng)用。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
不需引入有機(jī)粘合劑，防止催化劑活性位被覆蓋。制備工藝簡單，催化劑涂層均勻，且不易從堇青石上脫落。催化劑脫硝性能優(yōu)良，能在125~225度溫度內(nèi)脫硝率達(dá)到80%以上，100度情況下能還能達(dá)到75%以上脫硝率，可以將SCR反應(yīng)器布置在除塵和脫硫裝置和之后，避免了催化劑在使用過程中出現(xiàn)的孔道堵塞和中毒現(xiàn)象，提高了催化劑的使用壽命。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)例用于更詳細(xì)的說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于此。
對比例：
將1L堇青石蜂窩陶瓷載體放入到120mL 4.3 mol/L 的硝酸錳水溶液中，硝酸錳溶液被載體完全吸收，靜置2h后再將載體放入到100 mL的濃氨水溶液中，濃氨水被載體所吸收，靜置2h后在100℃烘箱中烘干，然后在400℃馬弗爐中焙燒4h。
對上述制備的催化劑進(jìn)行NH3-SCR脫硝性能測試：將整體式催化劑切成底面直徑為1cm、高度為5cm的圓柱體（體積為4cm3），空速7500 h-1，模擬煙氣成分：200ppm NO、200ppm NH3、5% O2、平衡氣為N2。使用二氧化碳分析儀（Thermo，Model 42i）進(jìn)行產(chǎn)物分析，測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例1：
將1L堇青石蜂窩陶瓷載體放入到120mL 0.5 mol/L 的硝酸鈷水溶液中，硝酸鈷溶液被載體完全吸收，靜置2h后在100℃烘箱中烘干，然后在400℃馬弗爐中焙燒4h，得到鈷改性的堇青石蜂窩陶瓷。
將1L鈷改性后的堇青石蜂窩陶瓷載體放入到120mL 4.3 mol/L 的硝酸錳水溶液中，硝酸錳溶液被載體完全吸收，靜置2h后再將載體放入到100 mL的濃氨水溶液中，濃氨水被載體所吸收，靜置2h后在100℃烘箱中烘干，然后在400℃馬弗爐中焙燒4h，得到整體式SCR催化劑。
催化劑評價(jià)方法同對比例1,。測試結(jié)果見表1。
實(shí)施例2：
將實(shí)施例1中120mL 0.5 mol/L 的硝酸鈷水溶液中改成120mL 0.5 mol/L 的硝酸鐵水溶液中，其余制備方法同實(shí)施例1。催化劑評價(jià)方法同對比例。測試結(jié)果見表1。
表1 催化劑脫硝率數(shù)據(jù)