技术领域本发明涉及催化剂技术领域，具体来说，涉及一种锰系低温选择性催化还原（SCR）脱硝催化剂的制备方法。
背景技术：
氮氧化物（NOx）是一种大气污染物，是产生光酸雨、化学烟雾及臭氧层破坏的主要原因之一，对工农业生产、人体健康和生态环境均有巨大的危害。氨选择性催化还原(SCR)是减少NOx排放的有效途径之一，其脱硝原理是以氨气为还原剂将一氧化氮和二氧化氮选择性还原成无污染的氮气和水。目前商业应用最广泛、脱硝效率最高的是钒钨（钼）钛催化剂，但其活性温度较高，所需范围在300-450℃左右，因而在火电厂放入脱硝装置布置在锅炉省煤器之后、空预器之前。虽然催化剂在这个位置上有较高的活性和抗硫抗水性能，但所处的烟气中粉尘浓度较高、重金属浓度较高等，使得催化剂处于易磨损、易堵塞、易中毒的条件下，大大缩短了催化剂的使用寿命，频繁的日常维护(如吹灰清洁)额外的增大了运行成本。如果将催化剂的工作环境推移至除尘器之后、脱硫装置之前，此时烟气中的粉尘、重金属及其中所包含的容易使催化剂中毒的物质大部分被除尘器去除，减少了催化剂磨损、堵塞以及中毒失活，增加催化剂的使用寿命，减少催化剂的更换周期，降低脱硝系统的运行成本，但在此低含尘布置方式下，烟气温度一般都低于250℃以下，因此，研究开发低温（≤250℃）SCR脱硝催化剂具有重要意义。另外，我国的工业窑炉(玻璃窑炉，水泥窑炉等)排放的氮氧化物，在国内氮氧化物排放总量中，是仅次于火电厂的第二排放源，而工业窑炉的烟气温度相对较低，大多在120-250℃之间，目前还没有适用于工业窑炉的烟气脱硝催化剂。因此，研究开发适用于火电厂除尘器之后以及工业窑炉的低温烟气脱硝催化剂具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种锰系低温SCR脱硝催化剂的制备方法，以克服现有技术存在的上述不足。本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种锰系低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）锰盐溶液的制备：取重量份10-200份的锰盐溶解于0-200份的水中；（2）金属盐类溶液的制备：取重量份5-200份的过渡金属盐或稀土金属盐类，加入到（1）中得到的锰盐溶液中，搅拌均匀，超声1-2h；（3）铵盐溶液的制备：取重量份30-150份的铵盐溶解于100-200份的水中；（4）混合：称取重量份50-90份的钛白粉，在其中加入步骤（2）得到的金属盐溶液，搅拌均匀，得到固体，再在其中缓慢加入步骤（3）得到的铵盐溶液，调节PH值至碱性，同时搅拌均匀得到固体，超声1-2h，采用500-1000份的水清洗过滤；（5）干燥：将步骤（4）中最终得到的固体在105-120℃条件下干燥12~24小时；（6）煅烧：取步骤（5）干燥后的固体在350-600℃条件下煅烧4-10小时，得到产品锰系低温SCR脱硝催化剂。进一步的，所述锰盐类为Mn的硝酸盐或醋酸盐中的一种或两种的混合物。进一步的，所述金属盐类为Fe、Co、Ce、W和V的硝酸盐或醋酸盐中的一种或几种的混合物。进一步的，所述钛白粉晶型为锐钛矿。进一步的，所述的水为去离子水。本发明的有益效果：本发明制备的催化剂低温活性好，能够在120-250℃之间保持良好的氮氧化物脱除率和抗水抗硫能力，可将该种催化剂应用于火电厂除尘器和脱硫之后以及工业窑炉等烟气温度在120-250℃之间的低温领域，实现脱硝催化剂技术和应用的突破。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例中钛白粉购自河北惠尔信新材料有限公司；锰盐、金属盐类和碳酸铵购自国药集团化学试剂有限公司。实施例1锰系低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤:（1）锰盐溶液的制备：取硝酸锰41.15g溶解于100g的水中；（2）金属盐类溶液的制备：称取硝酸铁50.5g，在室温下将称取的硝酸铁搅拌溶解于(1)得到的溶液中，搅拌均匀，超声1h；（3）铵盐溶液的制备：称取碳酸铵51.4g溶解于100g的去离子水中；（4）称取钛白粉80g，在其中加入步骤（1）得到的溶液，室温下搅拌均匀，再在其中加入步骤（3）得到的铵盐溶液，调PH值至碱性，室温下搅拌均匀，超声1h；（5）将步骤（4）得到固体，在室温下采用600g去离子水清洗过滤；（6）干燥：将步骤（4）中最终得到的固体在105-120℃条件下干燥12h；（7）锻烧：取步骤（5）干燥后得到的材料在350-550℃条件下锻烧6h，得到产品低温SCR脱硝催化剂。采用X射线荧光光谱分析仪，分别以MnO、Fe2O3为标准，得到MnOx（MnO、Mn2O3）重量在催化剂总重量中占10%，Fe2O3重量在催化剂总重量中占10.4%，则TiO2重量在催化剂总重量中占79.6%。活性检测如表1所示。活性检测结果如表1所示。实施例2一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）锰盐溶液的制备：取硝酸锰99.39g溶解于150g的水中；（2）金属盐类溶液的制备：称取硝酸钴21.56g，在室温下将称取的硝酸钴搅拌溶解于(1)得到的溶液中，搅拌均匀，超声2h；（3）铵盐溶液的制备：称取碳酸铵80.52g溶解于120g的去离子水中；（4）称取钛白粉70.05g，在其中加入步骤（1）得到的溶液，室温下搅拌均匀，再在其中加入步骤（3）得到的铵盐溶液，调PH值至碱性，室温下搅拌均匀，超声2h；（5）将步骤（4）得到固体，在室温下采用800g去离子水清洗过滤；（6）干燥：将步骤（4）中最终得到的固体在105-120℃条件下干燥12h；（7）锻烧：取步骤（5）干燥后得到的材料在350-550℃条件下锻烧6h，得到产品低温SCR脱硝催化剂。采用X射线荧光光谱分析仪，分别以MnO、Co2O3为标准，测得MnOx（MnO、Mn2O3）重量在催化剂总重量中占21.8%，Co2O3重量在催化剂总重量中占6.4%，则TiO2重量在催化剂总重量中占70.8%。活性检测结果如表1所示。实施例3一种低温SCR脱硝催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）锰盐溶液的制备：取醋酸锰104.99g溶解于120g的水中；（2）金属盐类溶液的制备：称取硝酸铈10.81g，在室温下将称取的硝酸铈搅拌溶解于(1)得到的溶液中，搅拌均匀，超声2h；（3）铵盐溶液的制备：称取碳酸铵82.75g溶解于150g的去离子水中；（4）称取钛白粉70.11g，在其中加入步骤（1）得到的溶液，室温下搅拌均匀，再在其中加入步骤（3）得到的铵盐溶液，调PH值至碱性，室温下搅拌均匀，超声2h；（5）将步骤（4）得到固体，在室温下采用1000g去离子水清洗过滤；（6）干燥：将步骤（4）中最终得到的固体在105-120℃条件下干燥12h；（7）锻烧：取步骤（5）干燥后得到的材料在350-550℃条件下锻烧6h，得到产品低温SCR脱硝催化剂。采用X射线荧光光谱分析仪，分别以MnO、CeO2为标准，测得MnOx（MnO、Mn2O3）重量在催化剂总重量中占23.2%，CeO2重量在催化剂总重量中占5.5%，则TiO2重量在催化剂总重量中占71.3%。活性检测结果如表1所示。反应条件：空速36000/h，NO含量500ppm，NH3含量500ppm，H2O含量10%，SO2含量100ppm，N2为平衡气。表1是基于以上实施例所制备的锰系低温SCR催化剂的活性检测结果。表1催化剂120℃脱硝效率（%）150℃脱硝效率（%）200℃脱硝效率（%）250℃脱硝效率（%）实施例一98.4997.3698.4994.70实施例二98.6098.7898.0696.51实施例三95.3098.4396.3395.75由表1可知，在烟气中含有10%的水份和较低含量的SO2条件下SCR催化剂仍然具有较高的脱硝效率。综上所述，本发明制备的催化剂低温活性好，能够在120-250℃之间保持良好的氮氧化物脱除率和抗水抗硫能力，可将该种催化剂应用于火电厂除尘器和脱硫之后以及工业窑炉等烟气温度在120-250℃之间的低温领域，实现脱硝催化剂技术和应用的突破。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。