[發明專利]氨氧化催化劑

有效

• 申請號: 201380061722.1
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN104812486B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: P·J·安德森;K·道拉
• 申請（專利權）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: B01J37/02
• 分類號: B01J37/02;B01J35/00;B01J21/06;B01J23/22;B01J23/30;B01J23/40;B01J23/42;B01D53/58;B01J23/44;B01J23/652;B01J35/04;F01N3/20;B01D53/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王剛

提供了一種用于處理排放氣體的催化劑制品，其包含(a)貴金屬催化劑層，其包含位于第一難熔金屬氧化物載體上的一種或多種貴金屬；和(b)釩催化劑層，其包含在選自以下的第二難熔金屬氧化物載體上預固定的釩：氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化硅和它們的混合物，其中第一催化劑層與所述第二催化劑層物理接觸。還提供了制造這種催化劑制品的方法，使用這種制品處理氣體排放物的方法和包括這種制品的排放氣體處理系統。

發明背景

發明領域：

提供了一種氧化催化劑，其用于處理燃燒廢氣，和特別是用于降低與選擇性催化還原方法有關的氨漏失。

相關領域說明：

烴基燃料在發電站和發動機中的燃燒產生了煙道氣或者廢氣，其包含大部分的相對良性的氮(N₂)、水蒸氣(H₂O)和二氧化碳(CO₂)。但是煙道氣和廢氣還包含相對小部分的有害和/或有毒物質例如來自不完全燃燒的一氧化碳(CO)、來自未燃燒燃料的烴(HC)、來自過高燃燒溫度的氮氧化物(NO_x)和顆粒物質(大部分是煙灰)。為了減輕煙道氣和廢氣釋放到大氣中的環境影響，希望消除或者減少該不期望的組分的量，優選通過不再產生其他有害或者有毒物質的方法。

典型地，來自發電站的煙道氣和來自貧燃氣體發動機的廢氣具有凈氧化效應，這歸因于被提供來保證烴燃料充分燃燒的高比例的氧。在這種氣體中，要除去的最麻煩的組分之一是NO_x，其包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)和一氧化二氮(N₂O)。將NO_x還原成N₂特別成問題，這是因為所述廢氣包含足夠的氧來促進氧化性反應，而非還原反應。不過，NO_x可以通過通常稱作選擇性催化還原(SCR)的方法來還原。SCR方法包括在催化劑存在下，并且借助于含氮還原劑例如氨，以將NO_x轉化成元素氮(N₂)和水。在SCR方法中，在廢氣與SCR催化劑接觸之前將氣態還原劑例如氨加入到廢氣流中。該還原劑被吸收到催化劑上，和在氣體在催化基底之中或之上輸送時發生NO_x還原反應。用于使用氨的化學計量的SCR反應的化學方程式是：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

大部分SCR方法使用了化學計量過量的氨，以使得NO_x的轉化率最大。送過SCR方法的未反應的氨(也稱作“氨漏失”)是不期望的，因為所釋放的氨氣會對大氣產生不利影響，并且會與其他燃燒物質反應。為了減少氨漏失，SCR系統可以包括在SCR催化劑下游的氨氧化催化劑(AMOX)(也稱作氨漏失催化劑(ASC))。

用于氧化廢氣中多余的氨的催化劑是已知的。例如，美國專利7,393,511描述了一種氨氧化催化劑，其含有在二氧化鈦氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯等載體上的貴金屬，例如鉑、鈀、銠或金。其他氨氧化催化劑包含在二氧化鈦載體上的氧化釩、氧化鎢和氧化鉬的第一層，和在二氧化鈦載體上的鉑的第二層(參見例如美國專利8,202,481和US7,410,626)。但是，這些催化劑在轉化氨，特別是在相對低的溫度時不是特別有效。因此，本領域仍然需要改進的氨漏失催化劑。本發明尤其滿足了這種需要。

發明內容