[發明專利]一種凈化柴油機尾氣的SCR?AOC組合催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710136961.9
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106944130A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 王秀庭;孫亮;季燕軍;張杰;王剛;岳軍;賈莉偉
• 申請（專利權）人: 無錫威孚環保催化劑有限公司
• 主分類號: B01J29/85
• 分類號: B01J29/85;B01J29/80;B01D53/94;B01D53/56
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,任月娜

技術領域

本發明涉及一種凈化柴油機尾氣的SCR-AOC組合催化劑及其制備方法，屬于催化劑制備技術領域。

背景技術

柴油發動機排放的污染物中含有氮氧化物（NO_x），顆粒物（PM）以及未完全燃燒的一氧化碳（CO）和烴類（HC）。NOx主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）。眾所周知，NO_x是形成光化學煙霧和酸雨的化合物之一，從而引發一系列健康和環境問題。因此，需要將NO_x還原為N₂并且不生成其它有毒有害物質，才能消除機動車尾氣中的NOx對人類和環境的不利影響。

選擇性催化還原技術（SCR）是在富氧條件下使用還原劑（例如H₂、HC、NH₃/尿素）將NOx選擇性還原為N₂和H₂O，是柴油車尾氣中NOx催化脫除的首選技術。NH₃-SCR反應活性較高，而且其活性窗口也相對較高。目前，NH₃-SCR技術已成功應用于柴油車尾氣凈化中，并且能夠滿足歐Ⅵ機動車尾氣NO_x排放標準。NO_x與NH₃在SCR催化劑上發生的主要反應是：

4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O

2NH₃ + NO + NO₂ → 2N₂ + 3H₂O

4NH₃ + 3NO₂ → 3.5N₂ + 6H₂O

4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O

為了獲得最大的NOx轉化率，必須向氣氛中加入高于化學計量的NH₃，但是未反應的氨氣會造成二次污染，這一現象通常被稱作“氨泄漏”。另外，氨（特別是其水溶液）具有腐蝕性，氨水在排氣系統下游冷凝能生成腐蝕性混合物，損壞排氣系統。因此，最好在NH₃通過排氣管前將其消除，為了將過量的NH₃轉化為N₂，達到減小氨泄漏的目的，許多商業排氣系統在SCR催化劑下游安裝了氨氧化催化劑（AMOx），也稱作氨泄漏催化劑（AOC）。

因此，研發一種催化劑制品能夠通過SCR消除NOx，同時將過量的NH₃選擇性氧化為N₂，選擇性氨氧化催化劑需要在較寬的溫度范圍具有足夠高的NH₃轉化率，并且產生最少的氮氧化物是本領域的研究重點。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供了一種凈化柴油機尾氣的SCR-AOC組合催化劑及其制備方法，制備得到的催化劑能夠消除柴油機尾氣中的NOx并減少氨逃逸。

本發明采用如下技術方案：一種凈化柴油機尾氣的SCR-AOC組合催化劑，包括載體，所述載體上涂覆有AOC底涂層和SCR上涂層；

所述AOC底涂層的涂覆量為50-150g/L，所述AOC底涂層包括鉑族貴金屬、耐火氧化物和第一分子篩；其中鉑族貴金屬的涂覆量為0.01-1g/L，所述耐火氧化物為AOC底涂層質量的60%-99%，所述第一分子篩為AOC底涂層質量的1%-40%；

所述SCR上涂層的涂覆量為100-300g/L，所述SCR上涂層包括含銅的第二分子篩，其中銅的質量分數為0.1%-8%。

所述鉑族貴金屬為貴金屬鉑和/或鈀，鉑鈀的質量比為1:0-1。

所述載體為堇青石蜂窩陶瓷或鐵鉻鋁金屬蜂窩，所述載體的孔密度為100-600目/平方英寸。

所述耐火氧化物為氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅、二氧化鈦、氧化銅、氧化鋯、二氧化鈰中的一種或幾種的混合物。

所述述第一分子篩為Y型分子篩、ZSM-5分子篩、β分子篩、SAPO-34分子篩或SSZ-13分子篩中的一種。

所述第二分子篩為Cu/SAPO-34分子篩或Cu/SSZ-13分子篩。

所述的凈化柴油機尾氣的SCR-AOC組合催化劑的制備方法，包括如下步驟：