技術領域
本發明涉及到煙氣脫硝催化劑技術領域，具體涉及一種氧化鋁負載氧化鈰催化劑及其制備方法和應用。
背景技術
氮氧化物NOx是世界各國公認的主要大氣污染物之一。它破壞臭氧層，形成酸雨和光化學煙霧，影響生態環境，危害人類健康，目前氮氧化物的減排已受到人們極大的關注。我國是以燃煤為主的發展中國家，燃煤排放的氮氧化物是造成氮氧化物環境污染的主要人為來源。2009年我國火電廠氮氧化物排放總量達到1860萬噸我國國民經濟的快速發展，使得我國燃煤發電裝機容量迅速增加，有專家預測：如果不進一步采取有效的措施來控制氮氧化物的排放，我國氮氧化物排放量將繼續增長，2020年將達到2900萬噸左右。隨著我國環保要求的日益嚴格，執法力度的加嚴，選擇性催化還原（Selective?Catalytic?Reduction，SCR）煙氣脫硝技術因其脫硝率高（可達90%以上）、技術成熟成為燃煤電站鍋爐控制NOx排放的首選。
催化劑是SCR煙氣脫硝技術的核心，其配方、結構和表面積對脫除NOx的效果有很大影響。在SCR系統運行的過程中，催化劑會因為各種物理化學作用（中毒、磨損、熱燒結、堵塞/沾污等）而失效，這些都與鍋爐的燃料特性密切相關。由于受我國煤炭資源和燃料供應政策的制約，我國火電廠燃煤的品質通常較差，而且近年來由于我國煤炭市場供求關系緊張，發電用煤質量近幾年來一直呈下降趨勢，煤炭中的灰份和硫份上升。我國動力用煤與世界發達國家相比，質量處于較低水平，國際上動力用煤的灰分小于15%，按此衡量，我國只有20%的動力用煤產品質量能達到標準。這樣造成我國火電廠用煤種類復雜、多樣，特別是燃用劣質煤和運行煤種頻繁變化，使得火電廠燃煤持續偏離設計煤種和校核煤種，此外，我國燃煤的成分極其復雜，元素在煤中的富存狀態多種多樣。因此急需探索火電廠煤質變化對SCR催化劑活性的影響，研究煤中不同組分單獨以及多種組分疊加對SCR催化劑的作用機理，認識催化劑的失活規律，這對降低催化劑活性衰減速率、延長催化劑使用壽命、降低火電廠脫硝成本、促進煙氣脫硝技術的推廣應用具有重要的現實意義，為SCR的運行提供理論指導依據。由于納米CeO2的比表面積大、化學活性高、熱穩定性好、良好的儲氧和釋氧能力，可改變催化劑中活性組分在載體上的分散情況，明顯提高其催化性能，并能提高載體的高溫熱穩定性能、機械性能和抗高溫氧化性能。另外，CeO2還在貴金屬氣氛中起穩定作用，提高NOx的轉化率，并使催化劑保持較好的抗毒性及較高的催化活性。而關于負載氧化鈰催化劑應用于催化氫氧化物的NH3-SCR反應目前尚未見文獻報道。
發明內容
本發明的目的在于為了提高催化劑的高溫熱穩定性能、機械性能和抗高溫氧化性能，使得其在較低的溫度區間擁有較高的脫硝活性這一技術問題而提供一種氧化鋁負載氧化鈰催化劑及其制備方法。該氧化鋁負載氧化鈰催化劑具有操作間斷，活性組分抑郁分散在載體表面，增大表面積，能在較低的溫度窗口擁有較高的脫硝活性的優點。
本發明的技術方案
一種氧化鋁負載氧化鈰催化劑，按質量比計算，即氧化鋁：氧化鈰為85：15。
上述的一種氧化鋁負載氧化鈰催化劑的制備方法，可以采用常規的等體積浸漬法，共沉淀法，溶膠凝膠法或檸檬酸法等，本發明僅以等體積浸漬法，共沉淀法和溶膠凝膠法進行舉例，具體如下：
????等體積浸漬法制備氧化鋁負載氧化鈰催化劑，步驟如下：
將伽馬氧化鋁與硝酸鈰或醋酸鈰進行混合后溶于去離子水中，并使其完全浸漬剛好飽和，20-100℃下采用聚四氟乙烯攪拌槳，控制攪拌速率為200-600rpm攪拌0.5-3h，而后在80-110℃下干燥4-12h，然后在300ml/min的N2氣氛、600℃在管式爐中焙燒1-12h，硝酸鈰或醋酸鈰高溫完全分解為氧化鈰，伽馬氧化鋁不變，再冷卻至室溫得到氧化鋁負載氧化鈰催化劑。
????共沉淀法制備氧化鋁負載氧化鈰催化劑，步驟如下：
?將硝酸鈰與硝酸鋁溶于去離子水中，在室溫下采用聚四氟乙烯攪拌槳以200-600rpm的速率攪拌溶解，而后向里面加入3mol/L的氨水調pH為5-11后攪拌1-3h進行靜止沉定，將所得的沉淀過濾并用去離子水沖洗干凈后再次過濾；
