[發明專利]催化劑基材、催化劑和制備其的方法

有效

• 申請號: 200680039226.6
• 申請日: 2006-08-28
• 公開（公告）號: CN101291735A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 加藤泰良;今田尚美
• 申請（專利權）人: 巴布考克日立株式會社
• 主分類號: B01J35/02
• 分類號: B01J35/02;B01D53/94;B01J23/30;B01J35/04;B01J37/02;F01N3/10;F01N3/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王健

技術領域

本發明涉及一種適用作催化劑載體的催化劑基材、一種制備催化劑基材的方法、使用該催化劑基材的催化劑和制備催化劑的方法，并且特別地涉及適合于獲得輕質和高度活性的廢氣脫硝催化劑的催化劑基材，使用該催化劑基材的脫硝催化劑和制備這些催化劑基材和催化劑的方法。?

背景技術

從發電站、各種工廠、車輛等排出的廢氣中的NOx是光化煙霧和酸雨的起因。作為用于有效地除去NOx的方法，采用使用氨(NH₃)等作為還原劑的選擇性催化還原的廢氣脫硝方法被用于廣泛領域，包括熱發電站中。作為催化劑，采用使用釩(V)、鉬(Mo)或鎢(W)作為活性組分的氧化鈦(TiO₂)型催化劑。特別地，含有釩作為其中一種活性組分的催化劑不僅具有高的活性，而且由于廢氣中含有的雜質的變質減少并且還可在較低溫度下使用。這些催化劑因此目前被作為主要的脫硝催化劑使用(專利文獻1)。當使用時，催化劑通常被制成各種形狀例如蜂窩煤狀和片狀，并且還創造和設計了各種催化劑制備方法。在這些催化劑當中，通過將金屬薄片加工成金屬板條、該板條然后通過火焰涂覆而涂覆鋁得到的網狀產品，和通過其中使用陶瓷纖維織造織物或非織造織物作為基材、涂覆上述催化劑組分并且加壓粘結在基材上以獲得片狀催化劑并且然后將得到的片狀催化劑加工成具有波浪突起(隔離部分)的元件、并且將這些元件互相堆疊的方法得到的催化劑結構具有優良的特性：這些催化劑的通風損失減少并且抵抗灰塵和燃燒的煤灰的堵塞，并且目前在許多用于來自熱發電站的鍋爐的廢氣的脫硝設備中使用(專利文獻2和3)。?

同時，作為制備與上述描述相關的包含無機纖維的催化劑的方法，許多方法是已知的，這些方法包括：其中將通過將催化劑組分與無機纖維捏合得到的糊劑以使得充滿金屬板條的網孔的方式涂覆的方法(專利文獻4)、其中用催化劑組分浸漬陶瓷纖維的非織造纖維片的方法(專利文獻5)和其中使陶瓷纖維起皺的蜂窩載體帶有催化劑漿液的方法(專利文獻6)。并且，作為后一種通過使用無機纖維非織造織物片制備催化劑載體的方法，利用造紙技術的許多方法是長期已知的。?

專利文獻1：日本專利申請特開No.50-128681?

專利文獻2：日本專利申請特開No.54-79188?

專利文獻3：日本專利申請特開No.59-73053?

專利文獻4：日本專利申請特開No.54-79188?

專利文獻5：日本專利申請特開No.2-169028?

專利文獻6：日本公開的已審查的申請No.58-11253?

發明內容

本發明解決的問題?

在這些技術當中，其中將無機纖維和催化劑組分施加在金屬基材上的方法提供了高強度并且因此是優良的，但是反過來具有涉及到難以提高基材孔隙度的問題。另一方面，其中用催化劑組分浸漬或涂覆無機纖維片或起皺的蜂窩的方法具有其難以提供高強度的問題，盡管容易獲得多孔并且高度活性的催化劑。?

本發明的目的是解決以上現有技術問題并且提供一種高強度、多孔或高度活性的催化劑基材和催化劑，以及制備這些催化劑基材和催化劑的每一種的方法。更具體地，本發明的第一個目的是通過將金屬或無機纖維網狀產品與無機短纖維復合使得其容易獲得高強度而提供一種新的催化劑基材(載體)，該基材被容易地制成催化劑并且可被合理地稱為超多孔載體。本發明的另一個目的是通過利用該超多孔載體的特性以使得該載體帶有些微數量的催化劑組分而獲得一種輕質并?且具有高強度和高活性的脫硝催化劑。?

解決問題的方式?

通過在本專利申請的權利要求中要求的以下發明，可以實現以上問題。?

(1)一種制備催化劑基材的方法，該方法包括：將作為第一組分的親水性聚合物凝結劑、作為第二組分的水溶性增稠劑、作為第三組分的膠體無機粘合劑和作為第四組分的無機纖維分散或溶解于水中形成催化劑漿液或糊劑，將該催化劑漿液或糊劑負載在網狀基材上以使得該網狀基材的網孔充滿該漿液或糊劑，隨后將該基材干燥和/或煅燒。?

(2)根據(1)的制備催化劑基材的方法，其中進一步將無機氧化物粉末加入所述第一至第四組分中并且將得到的混合物分散或溶解在水中以獲得漿液或糊劑，該漿液或糊劑被負載在所述網狀基材上以使得該網狀基材的網孔充滿該漿液或糊劑，隨后將該基材干燥和/或煅燒。?