[发明专利]一种氮氧化物甲烷选择催化还原催化剂及其应用方法

权利要求书

1.一种氮氧化物甲烷选择催化还原催化剂，其特征在于：该催化剂以可溶性镓盐和可溶性铈盐为原料，以分子筛为载体，通过有机酸辅助的浸渍法制备，催化剂的质量百分比组成为：

金属Ce 1~4%

金属Ga 2~5%

分子筛 91~97%

其中，所述的分子筛为ZSM-5分子筛；

所述的有机酸为柠檬酸、谷氨酸或水杨酸中的任意一种，且摩尔比为有机酸：(Ce+Ga)=0.5~1.5；

所述的可溶性镓盐为硝酸镓、氯化镓的一种或两种以上的混合物；可溶性铈盐为硝酸铈、氯化铈、硫酸铈、醋酸铈的一种或两种以上的混合物；

其制备方法包括以下步骤：

（1）按计量将可溶性镓盐和可溶性铈盐加入到有机酸水溶液中，剧烈搅拌0.3~2小时后，加入分子筛载体，继续搅拌6-24 h后，得到均匀混合浆液；

（2）将混合浆液低温蒸干，并于80~120℃干燥6-20小时；

（3）将步骤（2）所得产品在10% H₂/Ar中300~800℃还原0.5~2小时，再在10% O₂/Ar中200~500℃氧化0.5~2小时；

（4）将步骤（3）所得产品直接挤压成型获得成型催化剂，或者涂覆于具有固定形状的堇青石陶瓷或金属波纹板上获得整体式催化剂。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的有机酸为柠檬酸，且摩尔比为有机酸：(Ce+Ga)=1。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的分子筛为ZSM-5分子筛，Si/Al=25~35。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于：所述的分子筛为H-ZSM-5分子筛，质量比为H₂O:H-ZSM-5=100、质量比为Ce:H-ZSM-5=0.02、质量比为Ga:H-ZSM-5=0.04，摩尔比为柠檬酸:(Ga+Ce)=1。

5.根据权利要求1所述的催化剂的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：将成型催化剂或整体式催化剂放入固定床反应器中，用10% O₂/Ar在300~400℃预处理1小时，然后进行CH₄-SCR反应；反应温度为300~600℃，反应入口氮氧化物浓度为100~2000ppm，甲烷/氮氧化物摩尔比为1~3，反应的体积空速为1000~100000h^-1。

6.根据权利要求5所述的催化剂的应用方法，其特征在于：反应的体积空速为40000~60000h^-1。

7.根据权利要求6所述的催化剂的应用方法，其特征在于：甲烷/氮氧化物摩尔比为1.45。