本发明属于环境催化烟气脱硝技术领域，涉及一种钒钨催化剂的低温制备方法。
背景技术
氮氧化物nox是主要的大气污染物之一，主要包括n2o，no，no2等。汽车内燃机、燃煤电厂、工业反应炉是氮氧化物(nox)排放的主要源头。目前，nh3-scr作为一种有效脱除nox的技术，已经广泛的应用于控制氮氧化物的排放。nh3-scr催化剂主要分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和分子筛催化剂等。其中，最具有代表性的催化剂是已经广泛工业化的v2o5-wo3/tio2催化剂，其在300-400℃温度窗口中有良好的催化活性与抗硫抗水性能。在v2o5-wo3/tio2催化剂中的v2o5是一种高毒性物质，溶于水后易被人体吸收，且挥发性较强。现阶段对于v2o5-wo3/tio2催化剂的研究基本分为：向催化剂中添加其他金属元素，如cu、fe、ce等，以降低v2o5的比例，降低毒害污染；改变催化剂中v2o5、wo3的比例来获取更好的低温活性；改变催化剂的载体来获取更好的比表面积和分散度。
但是从商业应用的角度考虑，v2o5-wo3/tio2催化剂的优越性能以及低廉的价格，使得它仍然处于无法替代的位置，所以，对于v2o5-wo3/tio2催化剂的改良，主要为改进它的制备方法，提高其活性温度窗口宽度，提高它的抗硫抗水性能等方面来改进。
在工业运用中，v2o5-wo3/tio2催化剂的主要制备方法的最终步骤都离不开焙烧，而焙烧温度的提升会使载体结构发生坍塌，活性组分造成烧结，并且高温焙烧是对能量极大的损耗。因此对催化剂制备条件进行改进，提高催化剂的催化性能在实际应用中有非常重要的意义。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低温制备v2o5-wo3/tio2催化剂的制备方法，以过渡金属氧化物v2o5-wo3为活性组分，成品tio2为载体，具有高活性、高选择性和抗硫抗水性能的特点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种钒钨催化剂的制备方法，其特征在于：所述的方法按照如下步骤进行制备：
(1)将适量钒盐、钨酸盐与草酸溶于去离子水中，常温搅拌反应完全，然后向所得混合液中加入载体，混合均匀得到溶液a；所述的载体为tio2或tio2-sio2；所述的去离子水或草酸的加入量以恰好能完全溶解钒盐或钨酸盐为准；所述的钒盐和钨酸盐的物质的量之比为1：1；所述的载体与钒盐的质量之比为100：1-10；
(2)向所得溶液a中缓慢滴加入氨水搅拌至ph＝7-10为止，得浑浊液b，经后处理得到目标产物钒钨催化剂。
进一步，步骤(1)中，所述的钒盐为硫酸氧钒、醋酸氧钒或草酸氧钒。
进一步，步骤(1)中，所述的钨酸盐为钨酸铵或钨酸钠。
进一步，步骤(2)中，所述的搅拌反应时间为5-120min。
进一步，步骤(2)中，所述氨水的浓度为0.1-1mol/l。
再进一步，步骤(2)中，所述干燥时间为8-24h。
更进一步，步骤(2)中，所述浑浊液b的后处理方法为：反应结束后，将所得浑浊液b过滤，所得滤饼用去离子水洗涤，收集沉淀物c置于常温至150℃之间干燥，即得到目标产物钒钨催化剂。
再进一步，将所得浑浊液b过滤，所得滤饼用去离子水洗涤3次。
进一步，较为具体的，将本发明制备的钒钨催化剂装载在固定床反应器中，控制反应温度在0-450℃，通入氮氧化物混合气体，控制流量为100-1000ml/min，控制空速为6000-60000h-1，所述的氮氧化物混合气为no的体积分数为0.01-0.1％，nh3的体积分数为0.01-0.1％，o2的体积分数为1-10％，水蒸气的体积分数为1-20％，so2的初始终浓度为50-500ppm，n2作为平衡气，然后分别检测催化剂的nh3-scr活性、n2选择性与抗硫抗水性能，所述的催化剂在200-400℃温度窗口内有90％以上的no转化率以及90％以上的n2选择性。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的催化剂可以在低温下制备而无需焙烧，大大节约热量，且活性组分具有良好的分散度，催化剂具有良好的催化活性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明具有的性能做详细描述。
实施例1
第一步，将0.0608g硫酸钒氧、0.0986g钨酸铵与0.0986g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.88gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作a-3；
实施例2
第一步，将0.1823g硫酸钒氧、0.0986g钨酸铵与0.0986g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.82gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作b-3；
实施例3
第一步，将0.1823g硫酸钒氧、0.1644g钨酸铵与0.1644g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.72gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作b-5；
实施例4
第一步，将0.1823g硫酸钒氧、3288g钨酸铵与0.3288g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.61gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作b-10；
实施例5
第一步，将0.3038g硫酸钒氧、0.1644g钨酸铵与0.1644g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.70gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作c-5；
实施例6
第一步，将0.3038g硫酸钒氧、0.3288g钨酸铵与0.3288g草酸溶于30ml去离子水中，常温搅拌反应后加入2.55gtio2载体粉末，搅拌均匀，得到溶液a。
第二步，缓慢滴加0.5mol/l氨水至上一步配得的溶液a中，并不断搅拌，至ph＝10为止，得到浑浊液b；
第三步，将浑浊液b过滤，并用适量去离子水反复洗涤三次，得到沉淀物c；
第四步，将上一步得到的沉淀物c于110℃干燥，即得到目标催化剂，记作c-10；
将催化剂a-3、b-3、b-5、b-10、c-5、c-10以nh3作为还原气，no和nh3的体积分数均为0.05％，o2的体积分数为5％，n2作为平衡气，控制混合器流量为500ml/min，并控制空速为60000h-1，催化剂的装载量为500mg，在不同温度下的氮氧化物转化率、氮气选择性表1和表2。
表1不同样品的no转化率
表2不同样品的n2选择性
将实施例1至实施例6制备的催化剂，在以nh3作为还原气，no和nh3的体积分数均为0.05％，o2的体积分数为5％，n2作为平衡气，控制混合器流量为500ml/min，并控制空速为60000h-1，催化剂的装载量为500mg，钒的负载量为1％时的a-3在温度范围270-410℃内可实现90％以上的no转化率与89％以上的n2选择性，随着钒的负载量的增加，b-3、b-5、b-10在温度范围210-420℃内均可实现90％以上的no转化率与90％以上的n2选择性。说明v含量的添加，有利于提高催化剂的催化活性。而负载量为5％的c-5、c-10的温度窗口未减小，但在活性温度窗口内能保持的n2选择性有所降低。该系列在110℃干燥条件下制备的催化剂都具有良好的nh3-scr反应性能。