[发明专利]一种用于脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法无效

专利信息
申请号: 201110318737.4 申请日: 2011-10-19
公开(公告)号: CN102441406A 公开(公告)日: 2012-05-09
发明(设计)人: 李飞;王永棣;侯鑫;庞菊玲 申请(专利权)人: 西北化工研究院
主分类号: B01J27/14 分类号: B01J27/14;B01D53/86;B01D53/56
代理公司: 西安创知专利事务所 61213 代理人: 谭文琰
地址: 710600 陕*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 脱除 氧化物 催化剂 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于催化剂技术领域,具体涉及一种用于脱除氮氧化物的催化剂及其制备方法。

背景技术

氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的,90%以上的NO来源于矿物燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧过程。由于燃煤烟气、汽车尾气的过度排放,大气中NOx(NO>90%,NO2<10%)浓度已呈上升趋势。NO在阳光作用下,易形成化学烟雾,危害人体的呼吸系统,NO还是破坏大气臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一。为了保护环境,世界各国特别是发达国家对NOx排放有严格的限制,排放标准越来越严格。因此需要更加高效的消除NOx催化技术,如何有效地消除NOx技术已成为当今环境保护中的重要点课题。在众多NOx净化技术中,以NH3类化合物为还原剂在催化剂的作用下选择性还原NOx成为N2的技术(简称为NH3-SCR)是减少固定源和移动源NOx排放的一项行之有效的技术。目前应用最多的商用催化剂是V2O5-WO3/TiO2或V2O5-MoO3/TiO2。该催化剂的优点是具有较高的NOx消除活性,而且以TiO2为载体抗SO2中毒性能较好。但是该催化剂在实际应用中存在一些问题:一是使用温度多为350℃~450℃,具有温度窗口窄的缺点,而且在温度高于400℃时由于NH3的非选择氧化反应的发生,会生成较大量的温室气体N2O;二是催化剂体系中的活性组分V本身就是一种有毒物质。鉴于上述问题,需要研发新型的非钒体系催化剂。新型催化剂在较宽的温度范围具有较高的NOx消除活性及选择性,且对生态环境没有毒害作用,可用于烟道气或柴油机及贫燃发动机尾气中的NOx的消除。

中国专利CN1166438C公开了一种以NH3为还原剂可以选择还原NO生成N2的催化剂,该催化剂以ZSM-5分子筛为载体,负载以质量分数为0.5%~10%的铁和0.1%~15%的钼,该催化剂在400℃、空速为60000h-1~80000h-1等条件下NO的转化率均达到96%以上,经过50h的寿命试验其催化活性没有任何影响,但是该催化剂在低温区域(<400℃)活性较差。中国专利CN2024119884A公开了一种由共沉淀方法制备的向铁钛复合氧化物添加其他过渡金属氧化物的催化剂,该催化剂在中低温(150℃~300℃)具有较高的活性和稳定性,但是该催化剂在高温区域(>350℃)活性较差。中国专利CN101642715A公开了一种焦磷酸铈催化剂,催化剂在350℃以上时表现出较好的氮氧化物消除活性,NO转化率大于85%,但该催化剂在350℃以下的活性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种活性高,温度区间宽,稳定性好的用于脱除氮氧化物的催化剂。该催化剂在含有5%水蒸气或100ppm SO2存在条件下,在500℃条件下连续或间断反应50h,其催化活性保持在80%以上,具有较好的抗水性和抗SO2中毒性能。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种用于脱除氮氧化物的催化剂,其特征在于,该催化剂为铈的磷酸盐,所述铈的磷酸盐为CePO4,或者为CePO4和Ce3(PO4)4的混合物;所述铈的磷酸盐中铈与磷的摩尔比为1∶1~1.3。

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