本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法。
背景技术：
随着经济的快速发展，以煤为主的能源结构使得我国燃煤烟气的排放量大大增加。煤炭的燃烧，如电厂等多种工业炉窑、汽车及其他机动车的内燃机中燃料的燃烧，会产生大量的氮氧化物(nox，包括n2o、no、no2、n2o3、n2o4和n2o5等多种化合物)。nox的过度排放会造成酸雨和光化学烟雾等一系列环境问题，对人体健康造成极大的威胁。长期以来烟气净化技术主要集中在除尘和脱硫方面，但随着人们对nox危害的逐步认识，脱除nox已成为当前紧迫的任务。
烟气脱硝是目前采用最多的nox治理方法，而以nh3为还原剂的选择性催化还原技术(scr)是目前脱硝效率最高、技术最成熟、应用最广泛的电厂烟气脱硝技术。该技术通常采用v2o5-wo3(或moo3)/tio2(或锐钛矿)作为脱硝催化剂，但该催化剂成本高，活性温度窗口在300～400℃范围内，且易造成二次污染。因此，开发出绿色、经济和高效的低温scr催化剂是实现nox治理的有效途径之一。
近年来，对scr催化剂及催化剂载体的研究有向碳基材料集中的趋势，碳基材料不管是作为吸附剂还是催化剂或催化剂的载体使用时，其表面的化学性质都具有极其重要的作用，它决定了催化剂的化学吸附性能，其中，化学性质主要是指碳基材料表面的化学官能团。因此有必要对其进行改性，从而改变表面有机官能团分布，提高碳基材料吸附及催化性能。而用于脱硝的碳基材料改性方法主要集中在表面负载金属氧化物改性，如“一种碳基材料负载铈钨的中温脱硝催化剂及其制备方法”(cn102513095a)专利技术，是在碳基材料表面同时负载铈的氧化物和三氧化钨制备脱硝催化剂。该催化剂制备过程采用浸渍法负载稀有金属氧化物作为活性成分，在230～420℃的中温范围内才表现出良好的脱硝活性，因此能耗和成本较高。尽管碳基材料改性用于脱硝的研究已引起人们的广泛关注，但用含氮有机物对碳基材料进行渗氮改性的研究却鲜有报道。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、煅烧预处理：选取活性炭为原料加入密闭的煅烧炉中，n2持续通入条件下高温煅烧扩孔，得到经过预处理的活性炭；
s2、强酸改性：将经过预处理的活性炭加入强酸溶液中浸渍2-6h，得到改性活性炭；
s3、冲洗干燥：将改性活性炭使用去离子水冲洗1-3h，去离子水采用循环喷淋的方式，之后对冲洗掉酸液的改性活性炭进行低温干燥；
s4、煅烧成型：将干燥后的改性活性炭加入密闭加热炉中在n2持续通入条件下进行高温煅烧成型，使得催化剂活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高。
优选的，s1中煅烧温度为850-900℃，煅烧时间3-6h。
优选的，s2中强酸溶液为浓硫酸、浓硝酸的一种或混合物。
优选的，浓硫酸与浓硝酸的质量比为4:(1-2)。
优选的，s3中低温干燥温度为80-100℃，干燥时间2-4h。
优选的，s4中煅烧温度为400-500℃，煅烧时间3-6h。
本发明提出的一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，有益效果在于：本发明制备的催化剂，其活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高，所得的催化剂能在高nox浓度和强烟气流速中实现85％以上的脱硝活性以及长时间的脱硝稳定性。
具体实施方式
下面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。
实施例1
设计一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、煅烧预处理：选取活性炭为原料加入密闭的煅烧炉中，n2持续通入条件下高温煅烧扩孔，得到经过预处理的活性炭；
s2、强酸改性：将经过预处理的活性炭加入强酸溶液中浸渍2h，得到改性活性炭；
s3、冲洗干燥：将改性活性炭使用去离子水冲洗1h，去离子水采用循环喷淋的方式，之后对冲洗掉酸液的改性活性炭进行低温干燥；
s4、煅烧成型：将干燥后的改性活性炭加入密闭加热炉中在n2持续通入条件下进行高温煅烧成型，使得催化剂活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高。本发明所得的催化剂能在高nox浓度和强烟气流速中实现85％以上的脱硝活性以及长时间的脱硝稳定性。
s1中煅烧温度为850℃，煅烧时间3h。
s2中强酸溶液为浓硫酸。
s3中低温干燥温度为80℃，干燥时间2h。
s4中煅烧温度为400℃，煅烧时间3h。
实施例2
设计一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、煅烧预处理：选取活性炭为原料加入密闭的煅烧炉中，n2持续通入条件下高温煅烧扩孔，得到经过预处理的活性炭；
s2、强酸改性：将经过预处理的活性炭加入强酸溶液中浸渍3h，得到改性活性炭；
s3、冲洗干燥：将改性活性炭使用去离子水冲洗2h，去离子水采用循环喷淋的方式，之后对冲洗掉酸液的改性活性炭进行低温干燥；
s4、煅烧成型：将干燥后的改性活性炭加入密闭加热炉中在n2持续通入条件下进行高温煅烧成型，使得催化剂活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高。本发明所得的催化剂能在高nox浓度和强烟气流速中实现85％以上的脱硝活性以及长时间的脱硝稳定性。
s1中煅烧温度为860℃，煅烧时间4h。
s2中强酸溶液为浓硝酸。
s3中低温干燥温度为90℃，干燥时间3h。
s4中煅烧温度为420℃，煅烧时间4h。
实施例3
设计一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、煅烧预处理：选取活性炭为原料加入密闭的煅烧炉中，n2持续通入条件下高温煅烧扩孔，得到经过预处理的活性炭；
s2、强酸改性：将经过预处理的活性炭加入强酸溶液中浸渍4h，得到改性活性炭；
s3、冲洗干燥：将改性活性炭使用去离子水冲洗2h，去离子水采用循环喷淋的方式，之后对冲洗掉酸液的改性活性炭进行低温干燥；
s4、煅烧成型：将干燥后的改性活性炭加入密闭加热炉中在n2持续通入条件下进行高温煅烧成型，使得催化剂活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高。本发明所得的催化剂能在高nox浓度和强烟气流速中实现85％以上的脱硝活性以及长时间的脱硝稳定性。
s1中煅烧温度为880℃，煅烧时间5h。
s2中强酸溶液为浓硫酸、浓硝酸的混合物。
浓硫酸与浓硝酸的质量比为4:1。
s3中低温干燥温度为90℃，干燥时间3h。
s4中煅烧温度为450℃，煅烧时间5h。
实施例4
设计一种低温脱硝碳基催化剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、煅烧预处理：选取活性炭为原料加入密闭的煅烧炉中，n2持续通入条件下高温煅烧扩孔，得到经过预处理的活性炭；
s2、强酸改性：将经过预处理的活性炭加入强酸溶液中浸渍6h，得到改性活性炭；
s3、冲洗干燥：将改性活性炭使用去离子水冲洗3h，去离子水采用循环喷淋的方式，之后对冲洗掉酸液的改性活性炭进行低温干燥；
s4、煅烧成型：将干燥后的改性活性炭加入密闭加热炉中在n2持续通入条件下进行高温煅烧成型，使得催化剂活性组分(mn、ce、co、fe、sn等)与载体结合强度更高。本发明所得的催化剂能在高nox浓度和强烟气流速中实现85％以上的脱硝活性以及长时间的脱硝稳定性。
s1中煅烧温度为900℃，煅烧时间6h。
s2中强酸溶液为浓硫酸、浓硝酸的混合物。
浓硫酸与浓硝酸的质量比为2:1。
s3中低温干燥温度为100℃，干燥时间4h。
s4中煅烧温度为500℃，煅烧时间6h。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。