[发明专利]用于过滤器基质的废气催化剂和催化剂粘合剂

说明书

提供一种催化剂载体涂层，其包含：(i)负载有约1‑10wt％的至少非铝促进剂金属的分子筛(其中促进剂金属的wt％以分子筛重量计)；和(ii)约1‑30wt％d90颗粒粒度小于10微米的粘合剂(其中粘合剂的wt％以载体涂层总重量计)。在本发明的另一个方面，将催化剂载体涂层施用于壁流式过滤器形成催化剂制品。在本发明的另一个方面，所述催化剂制品是废气处理系统的一部分。在本发明的另一个方面，提供了应用所述催化剂制品处理废气的方法。

技术领域

本发明涉及用于改进涂覆在壁流式过滤器上的沸石催化剂的粘合性的粘合剂。

背景技术

当燃料如天然气、汽油、柴油燃料或煤在燃烧室内燃烧时，所得的废气通过废气管、烟道气筒等排放至大气。通常，大多数废气包含大量相对良性的(N₂)、水蒸汽(H₂O)和二氧化碳(CO₂)；但通常也包含相对少量的有毒和/或有害物质，如来自不完全燃烧的一氧化碳(CO)、来自未燃烧燃料的烃(HC)、由于燃烧温度过高造成的氮氧化物(NO_x)以及颗粒物(主要是烟灰)。烟灰和包含一氧化氮(NO)、二氧化碳(NO₂)和一氧化二氮(N₂O)在内的氮氧化物(NO_x)的产生在贫燃发动机如用于移动应用的柴油发动机中是特别重要的问题。因此，希望从废气中清除这些不想要的组分，优选的方法是其中不产生其它有毒有害物质的方法。

含有促进剂金属的沸石和其它分子筛是已知的用于处理废气的非均相催化剂，特别是通过选择性催化还原(SCR)过程处理。当在废气系统中应用时，将载体涂层形式的沸石基SCR催化剂作为涂层施用于高表面积基质上，如流通式蜂窝状或壁流式过滤器。载体涂层部分用于在大表面上分散催化剂材料。催化剂载体涂层通常包含一种或多种粘合剂，如氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、二氧化铈和氧化锆。正如这里所应用，术语“粘合剂”指有利于催化剂载体涂层或其组分相互粘合和/或粘合于基质的材料。

粘合剂的选择取决于其目的用途。重要的考虑因素包括在正常或预期操作期间其与催化剂表面的相互作用、基质的表面化学、催化剂载体涂层打算应用的反应条件(温度、水含量等)。

发明内容

申请人意外地发现某些d90颗粒粒度范围小于10微米的金属氧化物粘合剂如氧化铝能够增强涂覆到蜂窝状壁流式过滤器上的分子筛基催化剂的性能。所述性能改进包括更好的高温性能、更好的选择性、降低的背压和/或改进的高温热耐受性。

正如这里所应用，术语“载体涂层”指施用于基质上或设计用于施用于基质上的包含催化剂组分和粘合剂的组合物。所述载体涂层可以为各种形式，包括浆液、悬浮液或溶液(在施用于基质前)、或在基质表面上和/或孔内的涂层。载体涂层的其它形式包括已经干燥和/或煅烧的涂层。通常，载体涂层用作催化剂组分的载体，以利于催化剂施用于基质表面和/或孔。

因此，提供一种催化剂载体涂层，其包含：(i)负载有约1-10wt％的至少非铝促进剂金属的分子筛(其中促进剂金属的wt％以分子筛重量计)；和(ii)约1-30wt％d90颗粒粒度小于10微米的粘合剂(其中粘合剂的wt％以载体涂层总重量计)。

本发明还涉及包含所述催化剂载体涂层的催化剂制品。将所述催化剂载体涂层施用于壁流式过滤器上形成催化剂制品。

本发明还涉及包括所述催化剂制品的废气处理系统。所述催化剂制品是废气处理系统的一部分。

在本发明的另一个方面，提供应用所述催化剂制品处理废气的方法。

附图说明

图1给出了蜂窝状壁流式过滤器；

图2为本发明结构的剖面图，其中将催化剂载体涂层施用于蜂窝状壁流式过滤器上；和

图3为包括催化壁流式过滤器的系统图。

具体实施方式