[发明专利]一种耐钾中毒的CeO2

说明书

本发明提供了一种耐钾中毒的CeO₂‑SnO₂脱硝催化剂及其制备与应用。该催化剂是以两种分别含Ce、Sn元素的前驱盐为原料，通过水热法、过滤洗涤、干燥、焙烧而得。相比于传统共沉淀法制备的CeO₂‑SnO₂脱硝催化剂，水热法制备的CeO₂‑SnO₂脱硝催化剂利用制备过程中的高温高压条件更好地促进了Sn⁴⁺在CeO₂晶格中的分布，加强了组分之间的相互作用，增强了催化剂的氧化还原性能和表面酸性，表现出了更优的脱硝性能和更强的抗K中毒能力。该方法制备的CeO₂‑SnO₂催化剂脱硝性能优异、抗K中毒能力强，制备方法简单、原料易得，适用于含有碱金属或碱土金属的烟气脱硝，可以显著地减缓以高碱煤或生物质为燃料的烟气脱硝领域中催化剂因碱金属中毒失活的问题。

技术领域

本发明属于以高碱煤或生物质为燃料的烟气脱硝技术领域，具体涉及一种耐钾中毒的CeO₂-SnO₂(简记为CS)脱硝催化剂及其制备与应用。

背景技术

氮氧化物(NO_x)过量排放所造成的环境问题引起了人们的广泛关注。NO_x的排放主要源于固定源(如燃煤发电厂的烟道气体)和移动源(如汽车尾气)，可极大地造成一系列环境问题。例如，光化学烟雾、酸雨，还会加速二次气溶胶和细颗粒物(如PM_2.5)的形成，因此有必要消除NO_x。NH₃-SCR被认为是在存在过量氧的情况下降低NO_x排放最有效的技术，其技术核心是催化剂。工业钒钨钛(V₂O₅-WO₃/TiO₂)催化剂具有较高的NH₃-SCR反应活性。而V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂中的钒在高温下具有挥发性和生物毒性，且抗碱金属中毒能力弱，严重限制了其广泛应用。同时，从废旧催化剂中回收钒会产生大量的有毒废水，给环境带来沉重的负担。因此，有必要研究非钒基NH₃-SCR脱硝催化剂来解决氮氧化物的排放问题。

CeO₂-SnO₂催化剂在中高温下表现出优异的脱硝活性和N₂选择性。在实际工况下，SCR系统通常设置在除尘脱硫设施之前，以保证脱硝催化剂在其催化活性温度范围内工作。而这种布置情况下，以高碱煤或生物质为燃料的烟气中往往含有碱金属(特别是K)，大大降低了NH₃-SCR脱硝催化剂的活性。同时，CeO₂-SnO₂催化剂的抗K中毒性能还有很大的提升空间。因此，研究CeO₂-SnO₂催化剂的抗K中毒性能，有助于解决非钒基脱硝催化剂因碱金属中毒失活的问题。

综上所述，研发一种新的CeO₂-SnO₂脱硝催化剂以提高其脱硝性能和耐钾中毒能力在以高碱煤或生物质为燃料的烟气脱硝方面具有广阔的应用前景。

发明内容

鉴于以上所述现有技术存在的难题，本发明的目的在于提供一种耐钾中毒的CeO₂-SnO₂(简记为CS)脱硝催化剂及其制备与应用，用于解决在以高碱煤或生物质为燃料的烟气脱硝领域中催化剂因碱金属中毒而失活的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种耐钾中毒的CeO₂-SnO₂(简记为CS)脱硝催化剂的制备方法，包括如下步骤：1)将两种分别含Ce、Sn元素的前驱盐溶于水中搅拌均匀，得到混合溶液；