钨/二氧化钛氧化催化剂的利记博彩app
【专利说明】钻/二氧化铁氧化催化剂
[0001] 发明背景
技术领域
[0002] 提供一种用于处理燃烧废气，并且尤其是用于减少与选择性催化还原工艺相关的 氨逸出的氧化催化剂。
【背景技术】
[0003] 控燃料燃烧产生的发动机废气和烟气包含大部分的相对良性的氮气(化），水蒸气 化2〇)和二氧化碳(0)2)。但是废气同时也包含相对小部分的有害和/或有毒物质，例如来自 不完全燃烧的一氧化碳(CO),来自未燃烧燃料的控化C)，燃烧溫度过高产生的氮氧化物 (NOx) W及颗粒物质(大部分是烟尘）。为了减轻排放至大气中的废气对环境造成的影响，希 望的是消除或减少不期望的组分，优选通过不会进而产生其它有害或有毒物质的方法。
[0004] 包括一氧化氮(NO),二氧化氮(N02)和一氧化二氮(化0)的NOx是一种从难W从贫燃 发动机产生的废气中去除的组分。在贫燃废气中将NOx还原成化非常困难，运是因为该废气 包含足够的氧气导致其有利于氧化反应而不是还原反应。尽管如此，仍然可W通过通常称 作选择性催化还原（SCR)的工艺来还原NOxdSCR工艺包括在催化剂存在的情况下借助含氮 还原剂(例如氨)将NOx转化成元素氮(化)和水。在SCR工艺中，在废气接触SCR催化剂之前，气 体还原剂，例如氨，被添加进废气流中。还原剂被吸收到催化剂上并且随着气体通过被催化 的基材或者在被催化的基材上通过，发生NOx的还原反应。使用氨的化学计量SCR反应的化 学方程式为：
[0005] 4N0+4畑3+〇2 一 4N2+6 也 0
[0006] 2N02+4N也+化 ^3 化+6 也 0
[0007] N0+N02+2NH3 一 2N2+3H20
[000引大部分SCR工艺使用化学计量上过量的氨W使NOx的转化率最大化。经过SCR工艺 未发生反应的氨(也被称为"氨逸出"）是不期望的，因为逸出的氨可能与其它燃烧物质发生 反应和/或如果被释放的话对大气造成不利影响。为了减少氨逸出，SCR系统可W包括位于 SCR催化剂下游的氨氧化催化剂(AMOX)(也被称为氨逸出催化剂(ASC))。
[0009] 用于在废气中氧化过量的氨的催化剂是已知。例如，美国专利No. 7，393，511描述 了一种包含贵金属的氨氧化催化剂，贵金属例如是负载于二氧化铁、氧化侣、二氧化娃、氧 化错等的载体上的销、钮、锭、或金。然而，运些催化剂可能容易被经常存在于某些燃料中， 特别是柴油中的S〇x(例如，S化和/或S〇3)毒化。
[0010] 因此，在本领域中仍然需要改善的氨逸出催化剂。本发明尤其满足了运种需要。
[00川发明概述
[0012]本发明部分地设及一种非均相氧化催化剂，当其被用在SCR工艺下游时对于降低 氨逸出特别有效。当位于基材上时，催化剂包含耐受SOx毒化的氧化性组分。申请人惊奇地 发现，负载在鹤/二氧化铁上的贵金属催化剂与常规的载体例如二氧化铁相比，甚至与通常 被看作适用于高SOx应用的载体，例如二氧化铁和二氧化娃-二氧化铁相比更加不易受SOx毒 化。本发明的催化剂的高SOx耐受性尤其有利于催化剂暴露在高浓度SOx的应用。
[0013] 因此，提供了一种用于处理废气的催化剂制品，其包含(a)氧化催化剂，氧化催化 剂包括位于W〇3-Ti化载体上的贵金属，其中基于W〇3和Ti化的组合重量，载体包含约巧Ij约20 重量百分比的W〇3, W及(b)基材;其中氧化催化剂位于基材上或者基材内。
[0014] 根据本发明的另一方面，提供一种处理废气的方法，包括(a)使包含N曲的废气流 过具有氧化催化剂的基材，所述氧化催化剂包括W〇3-Ti化载体上的贵金属，其中基于W化和 Ti化的组合的重量，所述载体包含约1到约20重量百分比的W〇3,并且(b)氧化至少一部分的 N曲W产生NOx和此0,尤其是当流动的废气包含至少35化pm的SOx或者氧化催化剂暴露于大 于5g/L的硫时。
[0015] 根据本发明的再一方面，提供一种再生废气颗粒过滤器的方法，包括(a)使废气流 过具有氧化催化剂的基材，其中废气在进入基材之前包含SOx,并且其中氧化催化剂包含 W〇3-Ti化载体上的贵金属，其中基于W化和Ti化的组合重量，载体包含约巧Ij约20重量百分比 的W)3;(b)在催化剂层中吸收至少一部分的SOx;并且(C)在催化剂层吸收至少5g/L的SOx之 后，再生催化剂。
【附图说明】
[0016] 图1A-1B为根据本发明的特定实施方案的催化剂制品的图；并且
[0017] 图2为描述了在不同溫度下再生之后的硫酸化催化剂的N出转化率的曲线图。
【具体实施方式】
[0018] 在优选的实施方案中，本发明设及一种用于改进环境空气质量，尤其是用于改进 发电厂、燃气轮机、贫燃内燃机等产生的废气排放的催化剂制品。通过在宽的操作溫度范围 内降低废气中的N曲和/或NOx的浓度可W至少部分地改善排放。此外，本发明的催化剂的使 用由于每单位运行时间需要更少的高溫再生从而能够提高燃料经济性。此外，本发明的催 化剂可W用于含硫水平相对较高的燃料，其通常被认为品质较差的燃料。有用的催化剂制 品包括那些在氧化性环境中，并且尤其是催化剂经历高浓度的SOx的环境中优先氧化氨和/ 或还原NOx的催化剂制品。
[0019] 在优选的实施方案中，本发明的催化剂制品包括包含鹤/二氧化铁载体上的至少 一种贵金属的氧化催化剂。贵金属可W是钉、鍊、锭、钮、银、饿、银、销和金中的一种或多种。 优选地，贵金属为一种或多种的销族金属(PGMs )，特别是钉、锭、钮、饿、银和销。在特定的实 施方案中，贵金属为销、钮或二者的结合。贵金属组分可W通过常规方法被添加至载体上， 例如通过将包含金属的盐水溶液与载体混合W形成载体涂料，然后可W将其涂覆至基材 上。
[0020] 基材上的贵金属优选的存在量为约0.1-30g/ft3,更优选地为约0.5-10g/ft3,并且 甚至更优选地为约l-5g/ft 3。基于鹤/二氧化铁载体的重量，氧化催化剂优选地包含约 0.05-约5重量百分比，更优选包含约0.1-约2重量百分比，并且甚至更优选地包含约0.5-1 重量百分比的贵金属。基材上的鹤/二氧化铁载体的存在量为约0.01-约3g/in 2,更优选地 为约0.05-约Ig/ln2，并且甚至更优选地为约0.1-约0.5g/ln 2。
[0021] 在特定的实施方案中，催化剂中没有或基本没有钉、鍊、锭、钮、银、饿、银、销和/或 金中的一种或多种。在特定的实施方案中，氧化催化剂没有或基本没有稀±金属。优选地， 氧化催化剂没有或基本没有碱金属和碱±金属，例如钢、钟、巧和儀中的一种或多种。优选 地，氧化催化剂没有或基本没有饥和/或钢。在特定的实施方案中，氧化催化剂没有或基本 没有儘、娃、错、侣、姉W及它们的氧化物。在特定的实施方案中，氧化催化剂没有或基本没 有选自铜、铁、儀、钻、铭、给、铜、嫁和锋等金属中的一种或多种。如运里使用的，与氧化催化 剂中的金属相关的词语"基本没有"意味着金属不存在或者W足够低的浓度存在从而不会 影响催化剂的氧化功能。基本没有特定金属的催化剂实例包括那些特定金属基于催化剂中 贵金属总重量的存在量少于约1重量百分比，少于约0.1重量百分比，或者少于约0.01重量 百分比的催化剂。
[0022] 可W理解的是基本上不含特定金属的氧化催化剂可W是部分的载体涂料组合物， 所述载体涂料组合物包括"非催化活性"金属或者它们的氧化物。"非催化活性"金属指的是 其金属氧化物不直接W分子组分参与NOx的催化还原和/或N出的氧化。非催化活性金属氧化 物的实例包括用作粘结剂，填料，流变改性剂等的某些耐高溫金属氧化物。例如包含氧化侣 粘结剂的载体涂料可W进一步包含基本上没有侣的氧化催化剂。
[0023] 鹤/二氧化铁载体优选地包含二氧化铁上的鹤。优选地，鹤/二氧化铁并不是W化和 Ti化的简单物理混合物，而是一种复合氧化物，例如渗杂有鹤的二氧化铁。有用的二氧化铁 包括金红石或锐铁矿形式，其中金红石形式是更优选的。在特定的实施方案中，大部分二氧 化铁是金红石形式的。优选地，载体包含约巧Ij约20重量百分比，约2到10重量百分比，或约3 到7重量百分比的W〇3,