[發(fā)明專利]一種高富氧條件下低溫選擇還原消除氮氧化物催化劑及其應用

無效

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• 申請日: 2011-09-08
• 公開（公告）號: CN102380378A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 王新平;張肖肖;楊述芳
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;B01J23/89;B01J23/42;B01D53/94;B01D53/90;B01D53/56
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 于忠晶

技術領域

本發(fā)明屬于多相催化、催化劑研究技術及環(huán)境保護領域，特別涉及應用于工廠尾氣和汽車尾氣治理的催化劑。

背景技術

氮氧化物是一種危害人體健康的大氣污染物，也是形成酸雨危害作物、建筑物的主要污染物。

用NH₃、多種烴均可選擇性地還原消除氮氧化物。以H₂為還原劑還原消除富氧條件下氮氧化物的反應，通常表示為H₂-SCR反應，比NH₃和烴為還原劑消除氮氧化物的反應溫度更低，因此可望具有更好的應用性。由于H₂-SCR反應在富氧條件下進行，H₂除了與氮氧化物（通常為NO、NO₂、N₂O及它們的混合物）反應將其還原消除外，還與反應混合氣體中的O₂發(fā)生燃燒反應。這要求用于催化H₂-SCR反應的催化劑不僅具有較高的氮氧化物還原消除活性，還具有較高的氮氧化物還原消除選擇性。所謂選擇性地還原消除氮氧化物，即實際還原除去的氮氧化物所消耗H₂量相對于實際與O₂反應燃燒所消耗H₂量的比例，大于理論上將原混合氣體中氮氧化物和O₂全部反應時的相應比例。作為H₂-SCR反應的催化劑，其另一重要特性是催化劑有效消除氮氧化物的活性溫度低，應用于火電廠的尾氣氮氧化物處理的催化劑更要求其有良好的低溫活性。這是因為火電廠的尾氣經過脫塵處理后其溫度已大幅度的降低。

Pt和Pd與其它貴金屬及過渡金屬相比，對H₂-SCR反應具有更好的活性和選擇性，因此已被廣泛地用于H₂-SCR反應催化劑的組分進行研究。將Pt擔載于各種氧化物載體或復合氧化物載體上的進行的H₂-SCR反應研究有Pt/Al₂O₃^[1]、Pt/TiO₂^[2]、Pt/MgO^[3]、Pt/SiO₂^[4]、Pt/CeO₂^[5]、Pt/ZrO₂^[6]、Pt/La₂O₃^[7]、Pt/Y₂O₃^[8]、Pt/CaO^[9]、Pt/CoO_x/SiO₂^[10]、Pt/MnO_x/SiO₂^[11]、Pt/MgO-CeO₂^[12]、Pt/SiO₂-Al₂O₃^[13]、Pt/TiO₂-ZrO₂^[14]，也有將Pt擔載于多種沸石分子篩上進行的H₂-SCR反應研究Pt/ZSM-5^[15]、Pt/HBEA^[16]、Pt/HY^[17]、Pt/ZSM-35^[18]、Pt/Beta^[19]、Pt/SAPO-34^[20]、Pt/SAPO-4^[21]、Pt/MOR^[22]。將Pd擔載于各種氧化物載體或復合氧化物載體上的進行的H₂-SCR反應研究有Pt/Al₂O₃^[23]、Pd/MgO^[24]、Pd/SiO₂^[25]、Pd/TiO₂^[26]、Pd/MnO-CeO₂^[27]、Pd-V₂O₅/TiO₂-Al₂O₃^[28]，也有將Pd擔載于沸石分子篩上進行的H₂-SCR反應研究Pd/MFI^[29]。