[发明专利]用于氧化氨的催化剂

说明书

一种用于氧化氨的催化剂，所述催化剂包含选择性催化还原(SCR)催化剂和具有纵向延伸的平行通道的复合非均相挤出式蜂窝，所述通道部分地由具有总纵向长度的通道壁限定，其中所述通道壁包含孔结构，所述孔结构包括嵌入无机基质组分中的多孔单元的周期性排列，所述多孔单元中的至少一些至少部分地由包含负载在载体材料的颗粒上的贵金属的催化活性材料的活性界面层限定。

本发明涉及一种用于处理燃烧废气的催化剂，并且具体而言涉及 一种用于氧化用作在选择性催化还原反应中将氮氧化物还原至二氮的 还原剂的氨(所谓的“泄漏”氨)或用于氧化在硝酸装置的废气中的氨的 催化剂。

在诸如燃气轮机的发电站中和在车辆发动机中，烃基燃料的燃烧 产生主要含有相对良性的二氮(N₂)、水蒸气(H₂O)和二氧化碳(CO₂)的 烟道气或废气。但烟道气和废气还含有相对少的有害和/或有毒物质， 诸如来自不完全燃烧的一氧化碳(CO)，来自未燃烧燃料的烃(HC)，来 自相对较高燃烧温度的从大气二氮固定的氮氧化物(NO_x)，以及微粒物 质(固体微粒烟灰或固体微粒烟灰和吸附液态烃的组合)。为了减轻释 放至大气中的烟道气和废气的环境影响，期望的是优选通过进而不产 生其他有害或有毒物质的方法来消除或减少不期望组分的量。

通常，来自发电站的烟道气和来自车辆发动机的废气具有净氧化 效果，这是由于其中所含的相对高比例的氧和包括NO_x的其他氧化物 类，以确保烃燃料尽可能完全燃烧。在存在于这类废气中的法定污染 物之中，较难以去除的组分中的一种是NO_x，其包括一氧化氮(NO)、 二氧化氮(NO₂)和一氧化二氮(N₂O)；统称为“氮氧化物”或“NO_x”。将 NO_x还原至N₂是特别成问题的，因为废气含有过量的氧和氧化物类， 是一种有利于氧化反应而不是还原反应的环境。尽管如此，可以通过 通常被称为选择性催化还原(SCR)的工艺来还原NO_x。

SCR工艺涉及在催化剂和诸如氨的含氮还原性试剂(或“还原剂”) 的存在下，将NO_x转化成单质氮(N₂)和水。在SCR工艺中，将诸如氨 或氨前体、如尿素的气态还原剂添加至含有NO_x的废气流中，之后使 该混合物与SCR催化剂接触。将还原剂吸附至催化剂上，并且NO_x还原反应随着气体穿过或经过经催化基材而进行。将氨用作还原剂的 化学计量SCR反应的化学方程式为：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

NO+NO₂+2NH₃→2N₂+3H₂O

SCR催化剂是已知的，并且包括负载在二氧化钛上的基于氧化钒 的催化剂(参见L.Casagrande等人，Applied Catalysis B: Environmental，22(1999)63-77)；以及利用诸如铜或铁的过渡金属促 进的沸石(参见美国专利号5516497和WO 2008/106519)。还已知将SCR催化剂掺合入过滤器基材来去除微粒物质和NO_x两者(参见WO 2005/016497)。