[發明專利]沸石助催化的V/Ti/W催化劑

有效

• 申請號: 201710544407.4
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN107335425B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: J·鮑爾;R·道澤爾;J·約德羅克;R·勒佩爾特;J·穆恩希;I·皮拉斯;G·斯梅德勒
• 申請（專利權）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J23/30;B01J23/40;B01J23/847;B01J29/076;B01J29/40;B01J29/46;B01J29/48;B01J29/65;B01J29/68;B01J29/69;B01J29/70;B01J29/76;B01J29
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 王剛

提供了用于處理廢氣的催化劑組合物，其包含第一組分和第二組分的共混物，其中該第一組分是鋁硅酸鹽或鐵硅酸鹽分子篩組分，其中該分子篩為H+形式或是用一種或多種過渡金屬離子交換的，該第二組分是負載在選自下面以下的金屬氧化物載體上的釩氧化物：氧化鋁、二氧化鈦、氧化鋯、二氧化鈰、二氧化硅及其組合。還提供了結合了或使用了這樣的催化劑共混物的方法、系統和催化制品。

本申請是基于申請號為201380043689.X、申請日為2013年8月16日、發明名稱為“沸石助催化的V/Ti/W催化劑”的中國專利申請的分案申請。

發明背景

A.)應用領域：

本發明涉及催化劑、系統和方法，其可用于處理烴燃料燃燒所形成的廢氣，和特別是含有氮氧化物的廢氣，例如柴油發動機所產生的廢氣。

B.)相關領域說明：

多數燃燒廢氣的最大部分包含了相對良性的氮氣(N₂)、水蒸汽(H₂O)和二氧化碳(CO₂)；但是該廢氣也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)，和微粒物質(主要是煙灰)。為了減輕釋放到大氣中的廢氣對于環境的沖擊，需要消除或減少這些不期望的組分的量，優選通過不會再產生其他有害或有毒物質的方法。

最難以從車輛廢氣中除去的組分之一是NO_x，其包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)和/或一氧化二氮(N₂O)。在例如通過柴油發動機產生的貧燃廢氣中將NO_x還原成N₂特別成問題，因為該廢氣包含足夠的氧來支持氧化反應，而不是還原。但是，NO_x可以在柴油機廢氣中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和借助于還原劑，將NO_x轉化成單質氮(N₂)和水。在SCR方法中，在使廢氣與SCR催化劑接觸之前將氣態還原劑例如氨添加到廢氣流中。該還原劑被吸收到催化劑上，和在氣體經過催化基底之中或之上時發生NO_x還原反應。

在使用NH₃作為還原劑的選擇性催化還原(SCR)系統中發生幾種化學反應，其全部代表了令人期望的反應，這些反應將NO_x還原成單質氮。主要反應機理表示在式(1)中。

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O (1)

與氧的競爭性非選擇性反應會產生二次排放或者會非生產性地消耗NH₃。一種這樣的非選擇性反應是式(2)所代表的NH₃的完全氧化。

4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O (2)

此外，NO_x中存在的NO₂與NH₃的反應被認為根據反應(3)進行。

3NO₂+4NH₃→(7/2)N₂+6H₂O (3)

此外，NH₃和NO和NO₂之間的反應通過反應(4)來表示：

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O (4)