[发明专利]一种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂

说明书

一、技术领域

本发明涉及环境污染控制技术、机动车尾气净化等领域。具体涉及一种在富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的负载银催化剂及其制备方法。

二、背景技术

氮氧化物主要包括NO、NO₂、N₂O、N₂O₄和N₂O₅等，以NOx表示，是重要的大气污染物。NOx的排放源包括固定源和移动源，固定源主要来自煤、石油等燃料的燃烧过程、硝酸厂、电镀厂及火力发电厂等排放的废气；移动源主要来自机动车和内燃机排放的尾气。目前，控制NOx排放的措施主要分为以下两类：一类是燃烧控制技术，即通过各种方法和技术手段，还原或抑制燃烧过程中产生的NOx，达到降低NOx排放量的目的；另外一类是脱硝技术，即直接脱除尾气中的NOx，其又可分为液体吸收法、固体吸附法、催化分解法、选择性非催化还原法和选择性催化还原法等。其中利用选择性催化还原反应(selective catalytic reduction，简称SCR)脱除废气中的NOx是最有效的方法之一，已在固定源和移动源尾气净化中得到了应用，即在催化剂作用下，用氨、尿素、有机物或其它还原剂在富氧条件下选择性地将NOx还原为N₂和H₂O。

SCR反应所采用还原剂的种类不同，决定了催化剂的组成。对于碳氢化合物选择性催化还原NOx的催化剂，主要有：分子筛催化剂(Y.Li，J.N.Armor，Appl.Catal.B1(1992)L31)、铂族金属催化剂(H.Hamada，Y.Kintaichi，M.Sasaki，T.Ito，Appl.Catal.75(1991)L1)以及金属/金属氧化物催化剂，如Ag/Al₂O₃(F.C.Meunier，J.P.Breen，V.Zuzaniuk，M.Olsson，J.R.H.Ross，J.Catal.187(1999)493)。其中，对于HC-SCR反应，Ag/Al₂O₃催化剂不仅具有较高的NOx选择性还原性能，而且具有较强的抗水和抗硫中毒能力，成为最有望实际推广使用的催化剂之一。但对于Ag/Al₂O₃催化剂，在以低碳烷烃或者烯烃为还原剂时，低温活性较差。

三、发明内容

本发明的目的在于提供一种用于富氧条件下丙烯选择性催化还原NOx的Ag₂SO₄/MO-Al₂O₃(M＝Si、Ti)催化剂。

与已有技术相比，本发明具有的实质性特点是：(1)根据本发明所制备的Ag₂SO₄/MO-Al₂O₃(M＝Si、Ti)催化剂相较于Ag/Al₂O₃催化剂具有更高的NOx和丙烯催化净化性能；(2)此催化剂具有高的抗硫稳定性；(3)采用浸渍法制备催化剂，制备方法简单，重复性好，成本低，便于大规模的工业化使用。

本发明的原理是通过控制Ag在催化剂表面的存在形式和状态，提高催化剂对NOx和丙烯催化净化性能，通过对载体组成和表面性质的调控，进一步增强催化剂的活性和稳定性。

本发明的催化剂主要由活性组分和载体两部分组成，其中活性组分为Ag₂SO₄，其含量为0.1％～10％(重量比)；载体为SiO₂或者TiO₂改性的Al₂O₃，SiO₂或者TiO₂的含量为1％～20％(重量比)。

本发明的催化剂制备的技术路线是：采用浸渍法，以Ag₂SO₄为前躯体，制备Ag₂SO₄溶液，然后加入氧化铝载体，在室温下浸渍0.5～10h后，经干燥，100～700℃焙烧，制得Ag₂SO₄/MO-Al₂O₃(M＝Si、Ti)。

四、具体实施方式：

下面通过实施例对本发明予以进一步地说明，但决不是限制本发明的范围。

【实施实例1】