[发明专利]一种铜基负载型氨氧化催化剂及其制备方法

说明书

一种铜基负载型氨氧化催化剂及其制备方法，该催化剂以CuO为活性组分，催化剂表示为CuO/M(M表示为载体)，其中负载比例为m(CuO)/m(M)＝0.1；发明同时提供了所述铜基负载型氨氧化催化剂的制备方法，制备完成的铜基负载型氨氧化催化剂适用于固定源和移动源的氨气净化，可应用在SCR系统下游，消除氨逃逸现象；同时也适用于养殖业厂房农业源中产生排放氨气的处理；与其他氨氧化催化剂相比，以SSZ‑13为载体的铜基负载型氨氧化催化剂具有无毒性，高活性和高选择性等特点，其中活性组分CuO实现良好的NH3转化率，载体SSZ‑13则保证高N2选择性，在整个温度窗口内都能保持90％以上的N2选择性。本发明的铜基负载型氨氧化催化剂在200～400℃的宽温度测试区间内具有良好的催化活性和N2选择性。

技术领域

本发明属于环保技术领域中氨逃逸控制技术领域，设计目标处理物为固定源烟气和机动车(柴油车)尾气中SCR系统后逃逸的氨气，以及养殖业厂房农业源中产生排放的氨气，具体涉及一种铜基负载型氨氧化催化剂及其制备方法。

背景技术

氨气(NH3)是大气污染物之一。大气中氨气的排放主要来源于工业、农业、移动源等多方面。例如我们熟知的脱硝技术--氨选择性催化还原反应(NH3-SCR)中即以氨气为还原剂还原NOx，往往因不完全反应而产生氨逃逸现象，使未反应的氨直接排放到大气中；同时随着SCR脱硝催化剂中毒、老化，进一步使得NH3使用率降低，增大逃逸量。此外，养殖业厂房等农业源中同样也会产生排放氨气。逃逸到空气中的氨气会对人体的健康造成诸多不同程度的危害，例如：氨气会刺激腐蚀人体皮肤组织和呼吸道，造成人免疫力下降。此外，氨气的排放还会严重污染环境，对生态环境造成危害。因此，在脱硝效果基本达到排放要求的同时，为了保障大气环境质量，还需要进一步发展新的环保技术，提高氨转化效率，削减氨的逃逸量。在氨逃逸控制技术中，选择性催化氧化技术(SCO)是应用比较广泛的技术之一，它使NH3在催化剂作用下与O2反应转化成N2，由此来降低氨逃逸对设备与环境所带来的负面影响。该方法操作简便、NH3去除率高且反应迅速，是治理氨逃逸现象非常有前景的一种方法。其核心是催化剂的研发。

NH3-SCO催化剂根据活性组分的不同，可以分为贵金属催化剂、过渡金属氧化物催化剂和金属分子筛催化剂。贵金属催化剂虽然具有突出的低温活性，但存在成本较贵、选择性差等缺陷；过渡金属氧化物催化剂虽成本低廉，选择性较好，但其低温活性相对较差；金属分子筛催化剂近些年来在NH3-SCO领域受到广泛的关注与研究，已报道的金属分子筛催化剂虽然N2选择性较好，但温度窗口偏高。这些催化剂在氨逃逸控制中并不是高效的，因此对于改进NH3-SCO催化剂仍然存在着市场需求。

发明内容

为了克服现有NH3-SCO领域催化剂的缺陷，本发明的目的在于提出一种铜基负载型氨氧化催化剂及其制备方法，该催化剂可用于消除固定源和机动车尾气SCR系统产生的氨逃逸现象，处理养殖业厂房农业源所产生排放的氨气，具有无毒性、高活性及高选择性等优点，能很好满足实际应用要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种铜基负载型氨氧化催化剂，以CuO为活性组分，催化剂可表示为CuOx/M(M表示为载体)，其中x＝m(CuO)/m(M)＝0.05～0.2。