【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及脱硝过程氨逃逸控制，具体涉及一种适用于逃逸氨控制的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、作为大气污染物的控制指标，氨(nh3)是雾霾形成的重要前体物，对生态环境和人类健康都会造成严重影响。除了工业生产过程、畜牧业和农业施肥外，氨排放的主要来源之一是在工业烟气脱硝过程(氨选择性催化还原，nh3-scr)中使用氨作为还原剂时发生的氨逃逸。为了克服实际工业环境中复杂工况、多变的烟气氮氧化物(nox)含量、欠佳的氨氮混合效果等对scr脱硝效果的影响，超过化学计量比的nh3被注入scr装置，未反应的nh3形成了逃逸现象，会导致下游空气预热器堵塞和二次无机气溶胶形成等问题。
2、相比吸收法、吸附法、生物处理法等需要额外构筑物的技术，在scr装置末端安装nh3-sco(氨选择性催化氧化)催化剂床层将逃逸氨选择性氧化为氮气(n2)的催化技术具备显著优势。常见的nh3-sco催化剂主要包括贵金属、过渡金属和分子筛催化剂，差异显著，特点各异。贵金属基催化剂存在温度窗口狭窄、n2选择性差、成本高等问题，限制了其在工业烟气治理中的实际应用；过渡金属基催化剂中以cu基催化剂研究最广泛，但尚未克服烟气中二氧化硫(so2)的胁迫问题；负载型分子筛基催化剂凭借良好的结构特性表现出优异活性，耐水耐硫稳定性表现良好，但其高温稳定性差、催化剂成本高限制了其在烟气治理领域的工业应用。
3、公开号为cn114042452a的中国专利文献公开了一种于柴油车尾气的氨氧化催化剂的制备方法，以还原性p25型二氧化钛
4、公开号为cn114904570a的中国专利文献则公开了一种双层催化剂的制备方法，包括由堇青石组成的、均匀分布的载体；由添加pt贵金属的、氧化铝/铈锆粉/分子筛等金属氧化物组成的催化剂底层；由cu负载的、以ssz-13作为分子筛的催化剂表层。但其存在的缺陷是n2选择性表现不佳，且未考虑烟气中so2组分的影响。
5、公开号为cn114405541a的中国专利文献公开了一种选择性氧化nh3的催化剂的制备方法，利用金属醇盐改性cuo/ceo2/zro2复合金属催化剂，获得了具有高的催化活性及热稳定性nh3-sco催化剂，但同样未涉及催化剂受烟气中h2o、so2组分的影响。
6、上述文献虽然对治理氨逃逸催化剂开发提供了一定帮助，但依然存在温窗不匹配、制备成本高、耐水硫稳定性差等缺点阻碍nh3-sco催化剂在烟气治理领域的工业应用。
7、因此，开发出新的可用于烟气scr脱硝过程中逃逸氨控制、具有宽温窗高活性、高水硫稳定性、制备成本相对低廉的nh3-sco催化剂具有广泛的应用前景和发展意义。
技术实现思路
1、针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本专利技术提供了一种适用于逃逸氨控制的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，具有宽温窗、高活性、高水硫稳定性等优良特点，可实现低成本去除scr段的逃逸氨，克服目前nh3-sco催化剂温度窗口匹配性差、抗水硫稳定性差等问题。
2、一种适用于逃逸氨控制的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，具有以铬铈复合氧化物为内核、磷酸铈(cepo4)为壳的核壳结构；
3、所述铬铈复合氧化物为氧化铬负载于氧化铈载体，其中铬元素与铈元素的摩尔比为1:3-10，例如可为1:5、1:10等。
4、本专利技术采用一种核壳结构来解决上述技术问题，将具有较强氧化还原性能的铬铈复合氧化物内核包裹于cepo4外壳中。其中，铬铈复合氧化物内核是一种良好的氧化型催化剂，通过ce氧化物的高携氧能力和cr氧化物的强电子转移能力，二者协同能够快速实现nh3的脱氢氧化。在铬铈复合氧化物内核中cr元素的厌硫性、ce元素的亲硫性以及金属强相互作用等的共同作用下，烟气中so2会优先在与cr位点相邻的ceo2载体界面处被捕集进而形成特殊的空间位阻，不仅抑制了表面硫酸盐物种的进一步累积，而且该位阻效应可保护ceo2表面高度分散的cr位点。调控铬铈复合氧化物的铬铈摩尔比可以调整金属间强相互作用、改变表面cr元素分布均匀性、强化空间位阻效应，进而影响其表面氧化还原性能以及抗硫表现。
5、本专利技术催化剂在用于nh3-sco的过程中，外壳cepo4既可以参与内部scr过程提升nh3-sco性能，又可以进一步强化铬铈复合氧化物内核的抗so2表现。cepo4表面发生内核氧化产物nox与吸附态nh3的scr反应，抑制因内核的强氧化性、高温条件等因素导致的nh3过度氧化现象而造成整体n2选择性下降的问题，从而拓宽了反应温窗，提高了氮气选择性。同时，壳层cepo4具有较强的酸性和特殊电子结构，可以限制so2扩散至内核的过程，延缓内核催化剂的硫酸化速度，进一步提升催化剂的抗硫能力。因此，该催化剂能够克服实际的工业烟气中so2的干扰影响。
6、所述铬铈复合氧化物中的铈元素与所述磷酸铈的摩尔比可为2:1-4，例如可为1:1、1:2、2:1等。
7、本专利技术还提供了所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂的制备方法，包括步骤：
8、(1)调节硝酸铬和硝酸铈的混合溶液的ph至8-11(例如可以是8-10、9-11等)，分离所得沉淀物洗涤、干燥、煅烧得铬铈复合氧化物；
9、(2)制备摩尔比为1:1的h3po4和硝酸铈的混合溶液，调节ph至9-11，制备过程中保持充分搅拌以形成均匀凝胶；然后加入步骤(1)得到的铬铈复合氧化物，充分搅拌后干燥、煅烧制得负载有cepo4晶种的铬铈复合氧化物；
10、(3)制备摩尔比为1:1的焦磷酸和硝酸铈的混合溶液，逐滴加入氨水至混合溶液澄清；然后加入步骤(2)得到的负载有cepo4晶种的铬铈复合氧化物，并加入尿素和/或四丙基氢氧化铵(tpah)以形成浆液，经过水热反应后将所得固体通过洗涤、干燥、煅烧，得到所述耐硫型氨选择性催化氧化催化剂。
11、在本专利技术的制备方法中，首先利用共沉淀法制备了铬铈复合氧化物内核，然后内核与少量的cepo4晶种混合后通过水热法生长出cepo4外壳。当nh3在催化剂表面吸附时，外壳上cepo4作为固体酸能够很好地吸附nh3，同时铬铈复合氧化物内核具有较高的催化氧化性能能够将nh3氧化为n2和nox，而过度氧化所产生的nox迁移至外壳cepo4后与表面吸附态nh3发生内部nh3-scr反应生成n2，完成整体sco的全部反应过程，且保证了高氮气选择性，避免nh3的过度氧化以及氮氧化物的二次产生。同时内核结构中厌硫-亲硫金属氧化物的组合特性可以抵抗so2的毒害作用，而cepo4的外壳同样具有很好的so2抗性。因此这种结构的催化剂能够实现高的nh3转化率同时也可以有效避免高温下的nh3过度氧化，同时催化剂材料具有良好的抗硫性能，是一种宽温窗高活性、高水硫稳定性的优良催化剂。
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1.一种适用于逃逸氨控制的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，其特征在于，具有以铬铈复合氧化物为内核、磷酸铈为壳的核壳结构；
2.根据权利要求1所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，其特征在于，所述铬铈复合氧化物中的铈元素与所述磷酸铈的摩尔比为2:1-4。
3.根据权利要求1或2所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中：
7.根据权利要求1或2所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂在氨选择性催化氧化中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述耐硫型氨选择性催化氧化催化剂用于氨选择性催化还原脱硝工程后端选择性催化氧化逃逸氨。
9.一种氨选择性催化氧化方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂选择性催化氧化氨。
10.根据权利要求9所述的氨
...【技术特征摘要】
1.一种适用于逃逸氨控制的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，其特征在于，具有以铬铈复合氧化物为内核、磷酸铈为壳的核壳结构；
2.根据权利要求1所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂，其特征在于，所述铬铈复合氧化物中的铈元素与所述磷酸铈的摩尔比为2:1-4。
3.根据权利要求1或2所述的耐硫型氨选择性催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：
6.根据权利要求3所述的...
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