一种低温高活性烟气脱硝催化剂及其制备.pdf

本发明涉及一种含稀土的烟气脱硝催化剂及其制备，该催化剂以炭基材料为载体，负载有活性Al2O3、Mn、Cu和Fe中的任一种或几种金属活性组分、和Ce和La中的任一种或二者的稀土活性组分；其中，炭基载体含量为35-65％、所述Al2O3以铝元素含量计负载含量为2-5％，所述金属活性组分以金属元素含量计负载含量为13-26％，所述稀土活性组分以稀土元素含量计负载含量为20-39％。该催化剂通过用稀硝酸活化炭基材料，然后涂覆氧化铝溶胶，负载金属活性组分和稀土活性组分，最后在惰性气氛下进行干燥、煅烧得到。本发明获得了一种低温(90～120℃)时烟气脱硝催化效率高且不易发生中毒失效的催化剂。生产成本低、生产工艺简单，尤其适用于火电厂、钢铁厂和烧结厂等大烟气量排放企业。

权利要求书
1.  一种含稀土的烟气脱硝催化剂，其特征在于，以炭基材料为载体，负载有Al2O3、选自Mn、Cu和Fe中的一种或多种金属活性组分、和选自Ce和La中的任一种或二者的稀土活性组分，其中，各组分的质量含量如下：炭基载体含量为35-65％、所述Al2O3以铝元素含量计负载含量为2-5％，所述金属活性组分以金属元素含量计负载含量为13-26％，所述稀土活性组分以稀土元素含量计负载含量为20-39％。

2.  根据权利要求1所述的催化剂，其中，各组分的质量含量如下：炭基载体含量为40-60％、所述Al2O3以铝元素含量计负载含量为3-4％，所述金属活性组分以金属元素含量计负载含量为21-25％，所述稀土活性组分以稀土元素含量计负载含量为30-39％。

3.  根据权利要求1-3中任一项所述的催化剂，其中，所述炭基材料为活化半焦。

4.  根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述活化半焦孔密度为100-300孔/吋2，比表面积为100-500m2/g。

5.  权利要求1-4任一项所述的催化剂的制备方法，其包括下述步骤：
a)将成型后的炭基材料使用10％—25％硝酸进行超声活化，室温下超声浸渍、干燥；
b)Al2O3溶胶的负载：在a)步骤基础上，活化半焦后过量浸渍法超声负载Al2O3溶胶，然后进行干燥、煅烧固定；
c)金属活性组分的负载：将所要负载的金属Mn/Cu/Fe中的一种或者几种金属化合物配成金属化合物溶液，调节pH到4-6，在b)步骤基础上将活性半焦室温下超声过量浸渍于该溶液，抽滤、恒温干燥后煅烧；
d)稀土活性组分的负载：在c)步骤基础上进行稀土活性组分负载，将稀土活性组分预先配置成水溶液，超声过量浸渍负载并干燥；
e)将d)过程中所得样品，在惰性氛围下煅烧，所用惰性气体为N2或He，煅烧温度为350-500℃。

6.  根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤b)中，所用的Al2O3溶 胶溶液的浓度为含有Al2O3质量1-5％。

7.  根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，步骤c)中，所用的金属活性组分为金属化合物水溶液形式，以金属活性组分计该溶液含有金属活性组分5％-10％，优选7-10％。

8.  根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其中，步骤d)中，所用的稀土活性组分为稀土化合物水溶液形式，以稀土活性组分计该溶液含有稀土活性组分0.5％—2％，优选1.0-1.5％的水溶液。

9.  根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述步骤b)中，所述超声负载时间为2—3h，所述干燥是在110℃条件，所述煅烧温度为350-450℃。

10.  根据权利要求5或6所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，将所述混合溶液所述金属的水溶液，所述条件pH值通过柠檬酸调节。

11.  根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其中，所述步骤d)中，还包括添加酸性配体1,4-苯二甲酸，将其预先与稀土元素按1：1.0～2.0、优选1:1.0-1.5的摩尔比混合均匀，超声负载。

12.  根据权利要求5-8任一项所述的制备方法，其中，所述步骤e)中，所述煅烧时间2-4h。

13.  根据权利要求5-9任一项所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，所述金属化合物溶液是指以硝酸锰/硝酸铜或硝酸铁水溶液形式；所述步骤d)中，所述稀土活性组分选自硝酸铈或氧化铈，或者硝酸镧或氧化镧。

14.  根据权利要求5-10任一项所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，所述锻造在温度350-500℃下进行。

15.  权利要求1-4任一项的催化剂在用于烟道气脱硝，或同时脱硝和脱硫中的应用。

16.  根据权利要求12所述的应用，所述脱硝在90～120℃下进行。

17.  根据权利要求13所述的应用，所述脱硝率大于90％。

说明书一种低温高活性烟气脱硝催化剂及其制备
技术领域
本发明涉一种环保领域的催化剂，主要用于烟道气脱硝领域，具体涉及一种低温高效脱硝催化剂及其制备方法。
背景技术
随着中国经济的快速发展，煤炭能源的消耗也与日俱增，煤炭燃烧过程中产生的硫氧化物和氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一，因此，高效、合理的控制排放烟气成为当今现代化发展的重要战略。
烟气脱硫(FGD)，石灰石/石膏法因适合煤种广、操作稳定、操作弹性好、脱硫剂易得而成为目前世界范围应用最广、技术最成熟的烟气脱硫工艺。
烟气脱硝是把NOX还原为N2的过程，主要有：选择性催化还原法、非选择性催化还原法、酸吸收法、碱吸收法、吸附法、离子体活化法等。国内外研究人员还开发了微生物处理NOX的方法。众多工艺方法中，选择性催化还原(SCR)是目前烟气脱硝最行之有效的工艺路线。
选择性催化还原技术是在催化剂作用下，利用还原剂NH3(液氨、氨水、尿素等)与烟气中的NOX反应，将烟气中的NOX还原为氮气和水的过程。但此催化剂需要反应器设置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，目前市场商用催化剂的反应温度较高，一般在320—400℃之间，脱硝效率高，系统安全稳定，但脱NOx装置必须要在除尘和脱硫之前，这导致烟气中SOx和粉尘加重了催化剂的中毒和堵塞，降低催化活性。
我国SCR技术研究起步较晚，烟气脱硝市场几乎被国外技术垄断。因此，研发一种能在低温下高效发挥脱硝性能的催化剂显得尤为重要。低温高效脱除NOx装置可直接放置于除尘和脱SOx装置后。目前关于低温烟气脱除NOx催化剂的研究不少，主要是MnOx/Al2O3、CuO/AC、Fe2O3/AC、Al2O3担载的金属卤素化合物、活性焦等催化剂。其中，活性焦作为催化剂的研究虽已经在德 国和日本投入工业应用，但是主要是在低于80℃条件下依靠自身吸附性能进行脱硝。对于大多数锅炉出口温度100～280℃温度区间内，活性焦的催化活性很低，且适用空速小(400h-1)，操作运行成本高。
现有的烟气脱硝催化剂主要有CuO/Al2O3、V2O5/TiO2、V2O5/AC等。CuO作为活性组分负载于Al2O3上，同时脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物已经得到深入研究，可同时脱除烟气中的SO2和NOX。该催化剂的吸附温度为600—750℃间，脱硫脱硝率均可以达到90％以上，不产生固态和液态的二次污染，可产生硫胺副产品，同时催化剂可循环使用。但是在长时间运行后，CuO/Al2O3表面由于氧化铝酸化会导致SO2的去除能力下降，应用时要求温度较高，需要对装置进行不断加热，工艺成本较高。另外V2O5/TiO2、V2O5/AC等脱硝催化剂的研究也备受关注。以堇青石蜂窝陶瓷为载体制得的V2O5/TiO2/堇青石催化剂，采用的TiO2容易在制备过程中发生晶型转变从而降低成品率、脱硝效率降低，同时脱硝条件下烟气中的碱金属容易使催化剂中毒失活。
活性半焦作为低温干法烟气脱硝催化剂的理想载体，如CN1475305A中所述，采用等体积浸渍法将V2O5负载于成型半焦上，并将催化剂装填于固定床反应器中，脱硝温度在150～250℃间，空速500～5000h-1。V2O5/AC催化剂受烟气中脱硫产物的影响脱硝效率降低明显，不适宜工业化应用。因此，研究一种低温、高效且抗硫中毒的脱硝催化剂势在必行。
发明内容
现有技术中关于低温高效脱硝催化剂存在的缺点主要具有如下2个方面：
a)脱硝活性低；
b)操作温度较高。
本发明为了解决上述技术问题，本发明开发了一种用于低温下高效脱除NOx的催化剂。脱硝效率高、不易发生中毒失效以及工艺简单。具体来说，本发明提供了如下技术方案。
一种含稀土的烟气脱硝催化剂，其特征在于，以炭基材料为载体，负载有Al2O3、选自Mn、Cu和Fe中的一种或多种金属活性组分、和选自Ce和La中的任一种或二者的稀土活性组分。其中，各组分的质量含量如下：炭基载体 含量为35-65％、优选40-60％，所述Al2O3以铝元素含量计负载含量为2-5％、优选3-4％，为所述金属活性组分以金属元素含量计负载含量为13-26％、优选21-25％，所述稀土活性组分以稀土元素含量计负载含量为20-39％、优选30-39％。
优选的，对于所述的催化剂，其中，所述炭基材料为活化半焦。
优选的，对于所述的催化剂，其中，所述活化半焦孔密度为100-300孔/吋2，比表面积为100-500m2/g。
另外，本发明还提供上述任一项所述催化剂的制备方法，其包括下述步骤：
a)将成型后的炭基材料使用10％—25％硝酸进行超声活化，室温下超声浸渍、干燥；
b)Al2O3溶胶的负载：在a)步骤基础上，活化半焦后过量浸渍法超声负载Al2O3溶胶，然后进行干燥、煅烧固定；
c)金属活性组分的负载：将所欲负载的金属Mn/Cu/Fe中的一种或者几种金属化合物配成金属化合物溶液，调节pH到4-6，在b)步骤基础上将活性半焦室温下超声过量浸渍于该溶液，抽滤、恒温干燥后煅烧；
d)稀土活性组分的负载：在c)步骤基础上进行稀土活性组分负载，将稀土活性组分预先配置成水溶液，超声过量浸渍负载并干燥；
e)将d)过程中所得样品，在惰性氛围下煅烧，所用惰性气体为N2或He，煅烧温度为350-500℃。
优选的，对于所述的制备方法，其中，步骤b)中，所用的Al2O3溶胶溶液的浓度为含有Al2O3质量1-5％。
优选的，对于所述的制备方法，其中，步骤c)中，所用的金属活性组分为金属化合物水溶液形式，以金属活性组分计该溶液含有金属活性组分5％-10％。
优选的，对于所述的制备方法，其中，步骤d)中，所用的稀土活性组分为稀土化合物水溶液形式，以金属活性组分计该溶液含有金属活性组分0.5％—2％，优选1.0-1.5％的水溶液。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤b)中，所述超声负载时间为2—3h，所述干燥是在110℃条件，所述煅烧温度为350-450℃。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，将所述混合溶液所述金属的水溶液，所述条件pH值通过柠檬酸调节。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤d)中，还包括添加酸性配体1,4-苯二甲酸，将其预先与稀土元素按1：1.0～2.0、优选1:1.0-1.5的摩尔比混合均匀，超声负载。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤e)中，所述煅烧时间2-4h。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，所述金属化合物溶液是指以硝酸锰/硝酸铜或硝酸铁水溶液形式；所述步骤d)中，所述稀土活性组分选自硝酸铈或氧化铈，或者硝酸镧或氧化镧。
优选的，对于所述的制备方法，其中，所述步骤c)中，所述锻造在温度350-500℃下进行。
另外，本发明还提供所述的催化剂在用于烟道气脱硝，或同时脱硝和脱硫中的应用。
优选的，对于所述的应用，所述脱硝在90～120℃下进行。
优选的，对于所述的应用，所述脱硝率大于90％。
也就是说，本发明的该催化剂通过用稀硝酸活化炭基材料，然后涂覆氧化铝溶胶，负载金属活性组分和稀土活性组分，最后在惰性气氛下进行干燥、煅烧得到。本发明获得了一种低温(90～120℃)时烟气脱硝催化效率高且不易发生中毒失效的催化剂。生产成本低、生产工艺简单，尤其适用于火电厂、钢铁厂和烧结厂等大烟气量排放企业。
具体来说，通过本发明的方法制备的脱硝催化剂具有如下优点：
1、脱硝活性高
传统商用烟气脱硝反应温度一般在180℃-400℃之间，低于180℃时脱硝效率明显降低，本脱硝催化剂使用温度为90～120℃，在此温度范围内，脱硝效率可达93％以上。催化剂选择性高，处理后的尾气可直接排空。
2、脱硝反应温度低
传统商用烟气脱硝反应温度一般在320℃-400℃之间，本脱硝催化剂使用温度为90～120℃，在此温度范围内，NOx脱除率可达93％以上，并在温度低于150℃的条件下，NOx脱除率保持几乎不变。
3、工艺简单
传统烟气脱硝反应器需置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，本脱硝催化剂可直接用于传统烟气脱硫之后，无需加热。无废水、固体废弃物、粉尘等二次污染物生成。
附图说明
图1是本发明的脱硝催化剂的制备方法概述图；
图2是本发明优选的实施方案的脱硝催化剂制备流程图。
具体实施方式
本发明的脱硝催化剂，主要通过图1所示的工艺制成，即先活化半焦，然后涂覆Al2O3，接着在其上涂覆活性组分，进行干燥煅烧得到。
为解决上述技术问题，本发明优选的实施方案具体如下：
(1)一种含稀土的低温高效烟气脱硝催化剂，其特征在于：以炭基材料为催化剂载体，负载有Al2O3，以金属Mn、Cu、Fe中的一种或几种为活性组分，另添加稀土Ce、La中的一种或者几种等作为活性组分助剂，各组分的质量含量如下：其中炭基材料35％—65％、优选40-60％，所述Al2O3以铝元素含量计负载含量为2-5％、优选3-4％，为所述金属活性组分以金属元素含量计负载含量为13-26％、优选21-25％，所述稀土活性组分以稀土元素含量计负载含量为20-39％、优选30-39％。
其中各活性组分的负载是分别通过将Al2O3溶胶溶液、金属活性组分溶液和稀土活性组分溶液负载于碳基载体上而制成该催化剂载体。
其中，对于本发明中所述炭基载体，凡是本领域中各种常规的来自煤矿形成的各种半焦均可以用于本发明中，例如褐煤或无烟煤形成的半焦。
优选的，在负载于载体上时所配制的溶液质量浓度(质量分数)以及所用的炭基载体含量如下：
炭基载体含量为85-90％；
金属活性组分5％—10％；
稀土活性组分助剂0.5％—2％；
Al2O3溶液的含量为1-5％。
(2)上述(1)所述催化剂的优选材料特征如下：
a)所述的炭基材料主要使用活性半焦，比表面积为100—500m2/g；
b)所述的金属盐为可溶性硝酸锰；
c)所述的稀土活性助剂为硝酸铈和硝酸镧；
(3)按(1)、(2)所述的优选催化剂，具体制备步骤如图1所示，图1是本发明的脱硝催化剂的制备方法简述图，其包括半焦活化、涂覆氧化铝溶液、负载活性组分和干燥煅烧；具体详述如下：
a)将成型后的半焦用10％-25％硝酸进行超声活化，室温下超声浸渍2-4h，然后恒温110℃干燥1.5-3h；
b)在a)步骤基础上，活化处理后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所负载Al2O3溶胶溶液的质量分数为1-5％、优选1.5％-5％、最优选1.5-2.5％，超声负载2-3h后110℃条件下干燥并煅烧(优选煅烧温度为350-450℃)2-3h固定；
c)将所用金属Mn的化合物配成一定质量分数(以Mn元素计，溶液浓度为5-10％、优选7-10％；也可以用Cu或Fe化合物溶液)的Mn/H2O混合溶液，柠檬酸调节pH到4-6，在b)步骤基础上室温下进行超声过量浸渍，恒温110℃条件下干燥后煅烧(优选煅烧温度为350-500℃)1.5-3h；
d)在c)步骤基础上进行稀土活性组分负载。稀土采用稀土硝酸盐，将其配置成质量分数为0.5-2％、优选0.5-1.5％的水溶液，经超声过量浸渍负载和干燥；
e)可选择的，在进行步骤d)的时候，还优选同时添加酸性配体，所用酸性配体为1,4-苯二甲酸，预先与稀土活性组分按1：1.0～2.0、优选1:1.0-1.5比例混合均匀；
f)将d)过程中所得样品，在惰性氛围下进行煅烧2-4h，所用惰性气体为N2或He，煅烧温度为350-500℃。
g)所得催化剂在90～120℃条件下进行烟气脱硝活性检测，NOX脱除率大于90％。
下面通过具体实施例来说明本发明的催化剂如何制备，如图2所示，本发 明的实施例1-4的脱硝催化剂的制备方法流程图；具体详述如下实施例：
实施例1：
将市售的半焦机械成型(购自厂家：陕西榆林市的德润选煤设备有限公司，以下实施例均与此相同，其含有以质量计的下述水分：17.96；灰分20.12；挥发分29.19；固定碳50.69；全硫1.20)，孔密度100—300孔/吋2。取20％稀硝酸过量浸渍半焦载体，浸渍活化2h，室温下超声(宁波新芝生物科技股份有限公司SB-25-12DT，20-80KHz)浸渍2h，然后恒温110℃干燥2h；在此基础上，活化处理后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，将预先配置好的质量分数为1％的Al2O3溶液超声负载2h，之后110℃干燥并在400℃条件下煅烧3h固定；将可溶性Mn盐配置成质量分数为5％(以锰含量计)的水溶液，所述可溶性Mn盐为硝酸锰。将上述硝酸锰溶液在30℃下超声浸渍2h，之后恒温110℃干燥2h并450℃条件下煅烧3h；将可溶性铈盐配置成质量分数为2％的水溶液，所述可溶性Ce盐为Ce(NO3)3·6H2O，柠檬酸调节pH值为4，经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥2h并450℃条件下煅烧3h；煅烧在N2氛围下。
其中，Al元素、金属Mn元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由X射线能谱仪EDS测定(布鲁克bruker，signal processing linit)，三者负载量分别为2.10％、21.3％和32.5％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为91％。
实施例2：
将市售的半焦机械成型，孔密度为100—300孔/吋2，经10％稀硝酸活化，室温下超声浸渍4h，然后恒温110℃干燥2h；在此基础上，活化处理后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所用Al2O3为质量分数为1.5％，超声负载2h后110℃条件下干燥2h并在温度400℃条件下煅烧2h固定；可溶性硝酸锰配置为以锰含量计其质量分数7％的水溶液，在上述基础上室温30℃下进行超声浸渍3h，恒温110℃干燥2h并450℃条件下煅烧3h；将Ce(NO3)3·6H2O和所用酸性配体1,4—苯二甲酸，预先按1:1.5摩尔比混合均匀，配置成含Ce(NO3)3的质量分 数为2％的水溶液，柠檬酸调节pH值为6，经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥3h并450℃条件下煅烧2h；煅烧在N2氛围下进行；
其中，Al元素、金属Mn元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由EDS测定，三者负载量分别为3.05％、17.6％和38.4％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为93％。
实施例3：
将市售的半焦机械成型，孔密度为100-300孔/吋2，取25％稀硝酸过量浸渍半焦进行活化，室温下超声浸渍活化3h，然后恒温110℃干燥2h；活化后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所用Al2O3为质量分数为2％，超声负载2h后110℃条件下干燥3h并在450℃条件下煅烧3h固定；载体浸入可溶性硝酸锰溶液中，其中该溶液为预先配置好的的以锰含量计其质量分数为8％的水溶液，在上述基础上室温30℃下进行超声浸渍2h，110℃恒温干燥3h并在350℃条件下煅烧3h固定；将预先将Ce(NO3)3·6H2O与所用酸性配体1,4—苯二甲酸按1:2.0摩尔比混合均匀，配置成含Ce(NO3)3的质量分数为1.5％的水溶液，柠檬酸调节pH值为5；经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥3h并在500℃条件下煅烧2h；煅烧在N2氛围下；
其中，Al元素、金属Mn元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由EDS测定，三者负载量分别为3.7％、23.6％和26.9％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为92％。
实施例4：
将市售的半焦机械成型，得孔密度为100-300孔/吋2的载体，取15％稀硝酸过量浸渍半焦进行活化，室温下超声浸渍活化3h，然后恒温110℃干燥2h；活化后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所用Al2O3为质量分数为2.5％，超声负载2h后110℃条件下干燥并350℃煅烧3h固定；载体浸入可溶性硝酸锰溶液中，其中该溶液为预先配置好的的以锰含量计其质量分数为9％的水溶液。在上述基础上室温30℃下进行超声浸渍3h，110℃恒温干燥3h并在350℃条件下煅烧2h固定；预先将Ce(NO3)3·6H2O与所用酸性配体1,4—苯二甲酸按1：1.0 摩尔比混合均匀，配置成含Ce(NO3)3的质量分数为1.5％的水溶液，柠檬酸调节pH值为4；经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥3h并350℃条件下煅烧2h；所得载体在N2气惰性氛围下进行煅烧；
其中，Al元素、金属Mn元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由EDS测定，三者负载量分别为4.26％、24.8％和37.9％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为95％。
实施例5：
将市售的半焦机械成型，孔密度为100—300孔/吋2，经15％稀硝酸活化，室温下超声浸渍3h，然后恒温110℃干燥2h；在此基础上，活化处理后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所用Al2O3为质量分数为3％，超声负载2h后110℃条件下干燥2h并在温度400℃条件下煅烧2h固定；可溶性铜盐为质量分数5％的水溶液，所述5％的可溶性铜盐为硝酸铜，以铜含量计。在上述基础上室温30℃下进行超声浸渍3h，恒温110℃干燥2h并500℃条件下煅烧3h；将Ce(NO3)3·6H2O和所用酸性配体1,4—苯二甲酸，预先按1:1.5摩尔比混合均匀，配置成含Ce(NO3)3的质量分数为1.0％的水溶液，柠檬酸调节pH值为5，经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥3h并450℃条件下煅烧3h；煅烧在N2氛围下；
其中，Al元素、金属Cu元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由X射线能谱仪EDS测定，三者负载量分别为4.52％、24.8％和30.0％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为91％。
实施例6：
将市售的半焦机械成型，孔密度为100—300孔/吋2，经20％稀硝酸活化，室温下超声浸渍4h，然后恒温110℃干燥2h；在此基础上，活化处理后的半焦进行过量浸渍负载Al2O3溶胶，所用Al2O3为质量分数为5％，超声负载2h后110℃条件下干燥2h并在温度350℃条件下煅烧2h固定；可溶性硝酸铁配置为以铁含量计其质量分数5％的水溶液，在上述基础上室温30℃下进行超声浸渍3h，恒温110℃干燥2h并450℃条件下煅烧3h；将Ce(NO3)3·6H2O和所用酸性配体 1,4—苯二甲酸，预先按1:1.5摩尔比混合均匀，配置成含Ce(NO3)3的质量分数为0.5％的水溶液，柠檬酸调节pH值为6，经超声过量浸渍负载2h，110℃干燥3h并450℃条件下煅烧2h；煅烧在N2氛围下；
其中，Al元素、金属Fe元素与稀土Ce元素在载体上的负载量由X射线能谱仪EDS测定，三者负载量分别为5.23％、14.8％和27.2％。将上述所得催化剂在实验室搭建的催化剂评价测试系统进行脱除NOx性能测试，得NOx转化率为90％。
对比例
与实施例1基本相同，不同之处仅在于省略了活性组分Al2O3的负载步骤，制得的催化剂用于脱硝评价后，其脱硝率达到83％。
性能评价方法：
将上面实施例1-4制备的催化剂按照下述操作进行脱硝性能的评价:
将上述过程制得的催化剂置于固定床反应器中，升温至90℃开始通气，并以10℃为温度阶，在90～150℃范围内测定了该催化剂的NOx脱除性能。其中常压下模拟烟气的组成成分为：850ppm/min NOx；950ppm/min NH3；30ml/min O2；N2968ml/min，N2为平衡气。测试时，空速10000h-1；测试持续时间72h，NOx脱除率＞90％(实施例1-6的催化剂分别为91％、93％、92％、95％、91％和90％)，实施例1-6制备的催化剂均未失活。
所述模拟气体，在通入固定床反应器之前经过混气室，充分混匀并预加热到90℃(与反应系统相同的温度)。
所述催化剂NOx脱除率是计算得到，由testo350烟气分析仪分别测定入口烟气中NOx含量和出口烟气中NOx含量，最终得到过程中转化NOx的量，即NOx脱除率(以氮氧化物中所含的主要成分NO的含量的变化来计算转化率)。
所述实施例1-4的催化剂未失活，是指经72h测试后，催化剂活性保持不变。
采用与上面评价实施例1-4的催化剂的NOx的脱除率相同的条件和装置，对于传统商用的钒钨钛催化剂的活性进行评价，结果如下：
1、本发明的催化剂脱硝活性高
传统商用烟气脱硝反应温度一般在180℃-400℃(采用传统商用的钨钛催化剂(锐钛型钛白粉)的型号：PC-200，出售厂家：上海澎博钛白粉有限公司)之间，低于180℃时脱硝效率明显降低，本脱硝催化剂使用温度为90～120℃，在此温度范围内，脱硝效率可达93％以上。催化剂选择性高，处理后的尾气可直接排空。
2、本发明的催化剂的脱硝反应温度低
传统商用烟气脱硝反应温度一般在320℃-400℃之间(采用传统商用的钒钛催化剂的型号：TX100，出售厂家：上海莎博化工出售)，本脱硝催化剂使用温度为90～120℃，在此温度范围内，NOx脱除率最高可达93％以上，并在温度低于150℃的条件下，NOx脱除率保持几乎不变。
3、工艺简单
传统烟气脱硝反应器需置于锅炉省煤器出口与空气预热器入口之间，本脱硝催化剂可直接用于传统烟气脱硫之后，无需加热。无废水、固体废弃物、粉尘等二次污染物生成。