一种锰基中低温SCR整体式催化剂及其制备和应用技术领域
本发明涉及一种锰基中低温SCR整体式催化剂及其制备方法，适用于环境污染物
NO的选择性催化还原，属于工业脱硝技术领域。。
背景技术
我国目前是世界上最大的煤炭消费国，受限于国内能源资源的现状（煤炭多，汽油
少），使得我国对煤炭的依存度较高，以煤为主的能源结构短期内难以改变，而且由于煤质
差，燃煤技术存在的缺陷，我国的能源利用效率较低，带来以烟尘，二氧化硫（SO2），氮氧化
物（NOx），碳氧化物（COx）为主要特征的烟煤型大气污染。NOx作为一种重要的大气污染，其对
环境及人类健康所带来的危害一直受到人们的重视。NOx排放总量居高不下，成为导致我国
酸沉降，灰霾等一系列环境问题的重要根源。
燃烧产生的NOx的污染控制方法中烟气脱硝技术已成为发展趋势，其中选择性催
化还原烟气脱硝技术（SCR）被公认为烟气脱硝最为成熟的主流技术，以氨等作为还原气体
的SCR催化技术具有较好的脱硝效率。
SCR技术中，催化剂可在高温（300-450℃）及中低温（120-300℃或者更低）条件下
进行，各种催化剂具有其优点和缺点，需根据实际工况来选择。高温催化剂由于所需的反应
温度较高，必须将SCR装置置于脱硫除尘之前，避免重复加热烟气，由此产生的问题是在烟
气中二氧化硫和粉尘浓度较高的情况下，会产生不同程度的催化剂失活现象，大大缩短催
化剂的寿命。若为了延长催化剂的寿命而把SCR置于脱硫除尘装置之后，就必须对烟气进行
重复加热，大大增加了脱硝成本。因此，开发中低温SCR催化剂和工艺十分必要。
研究表明，锰的氧化物在NH3-SCR反应系统有较高的活性，是一个值得研究的体
系。本发明中，将锰的氧化物负载到分子筛载体上，有效的提高了活性组分氧化锰在载体上
的均匀分布，同时进一步提高了氧化锰活性位的数量，从而提高催化剂的脱硝效率。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种操作简单、活性位分布均
匀、脱硝效率高、反应温度低的SCR催化剂及其制备方法和应用。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现，
一种锰基中低温SCR整体式催化剂的制备方法，其特征在于，该催化剂的活性组分为氧
化锰，载体为分子筛，所述的分子筛为13x分子筛、5A分子筛、氧化铝分子筛中的一种，具体
包括如下步骤：
将硝酸锰溶液置于去离子水中，加入分子筛，超声1-4h，然后缓慢滴加浓氨水，调节pH
至10-12，继续超声1-4h后抽滤，50-100℃烘箱干燥，然后在200-500℃马弗炉中焙烧2-8h，
得到整体式催化剂。
所述的氧化锰在催化剂中的质量百分比为2-20%，其余为分子筛。
一种锰基中低温SCR整体式催化剂，其特征在于，根据上述所述方法制备得到。
一种锰基中低温SCR整体式催化剂在一氧化氮选择性催化还原反应中的应用，其
特征在于，具体反应条件如下：反应温度20-300℃，气体总流量500 mL/min，反应气组成为
100-500 ppm一氧化氮，100-500 ppm氨气，3-10%氧气，其余为氮气。
上述技术方法将硝酸锰通过超声均匀分布到分子筛表面或孔道中，再通过沉淀法
使氧化锰负载到分子筛中，有效的提高了活性组分氧化锰的均匀分布，同时进一步提高了
氧化锰活性位的数量，从而提高了催化剂的脱硝效率。该催化剂成本低廉，生产工艺简单快
捷，可大规模生产。该催化剂为150~250℃范围内脱硝率达到80%以上，且具有较长的使用寿
命。
具体实施方式
下面结合具体实施例进行详细说明：本实施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。
实施例1
将10.83克50%硝酸锰溶液置于200毫升去离子水中，加入50克13x分子筛，超声1小时，
然后缓慢滴加浓氨水，调节pH值至10-11，继续超声2小时后抽滤，100℃烘箱干燥，然后在
300℃马弗炉中焙烧4小时。
实施例2
与实施例1相比，不同的是将13x分子筛改成5A分子筛，其他操作条件与实施例1相同。
实施例3
与实施例1相比，不同的是将13x分子筛改成氧化铝分子筛小球，其他操作条件与实施
例1相同。
测试例
各取新鲜制得的催化剂分别装在石英反应管中。测试温度从20-250℃，在100-250℃之
间，每隔25℃取一个测试点，在每个测试点各保持10分钟。测试结果见表1。
表1 催化剂脱硝率数