催化剂、还原氮氧化物的方法及催化剂的应用技术

本发明专利技术涉及一种催化剂，包括载体，由20

【技术实现步骤摘要】
催化剂、还原氮氧化物的方法及催化剂的应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，特别涉及一种催化剂及一种还原NO
x
的方法及催化剂的应用。

技术介绍

[0002]氮氧化物NO
x
是造成酸雨、光化学烟雾和温室效应的主要污染物之一，据统计，我国大气污染物中NO
x
约60％来自于化石燃料。因此，通过减少氮氧化物排放，是大气污染治理的有效手段之一。
[0003]使用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction，SCR)法处理废气，能够有效地减少氮氧化物的排放，其中，以H2为还原剂的选择性催化还原(H2‑
SCR)技术具有过程清洁、无二次污染、经济性好等优点。目前，H2‑
SCR技术使用的催化剂主要为贵金属催化剂。
[0004]然而，贵金属催化剂以贵金属为原材料，成本高昂，这导致H2‑
SCR技术也存在成本高昂的问题。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的问题，为减少氮氧化物排放提供新的解决方案，本专利技术提供一种催化剂，包括
[0006]载体，由20
‑
80％氧化铝和20
‑
80％氧化钛组成；以及
[0007]以所述载体为100％，还包括下列元素：
[0008]0.2
‑
4.5％Ni；
[0009]2.5
‑
6.5％Co；和
[0010]0.5
‑
2.0％Mo；
[0011]并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：
[0012]0.3≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦4.0。
[0013]同时，本专利技术还提供一种还原NO
x
的方法，NO
x
为选自NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5或者它们的混合物之一的物质，所述方法包括使NO
x
与H2反应，其特征在于，所述反应在前述本专利技术催化剂存在下实施。
[0014]本专利技术也提供前述催化剂在还原NOx，特别是在还原NO中的应用。
[0015]本专利技术的催化剂不包含贵金属，对于还原NO
x
具有良好的催化活性；基于该催化剂的还原方法可以解决H2‑
SCR技术成本高昂的问题。
具体实施方式
[0016]在本专利技术中，如无其他说明，则所有组分含量均按重量计。
[0017]在本专利技术中，如无其他说明，则所有操作均在室温、常压条件实施。
[0018]本专利技术提供一种催化剂，包括
[0019]载体，由20
‑
80％氧化铝和20
‑
80％氧化钛组成；以及
[0020]以所述载体为100％，还包括下列元素：
[0021]0.2
‑
4.5％Ni；
[0022]2.5
‑
6.5％Co；和
[0023]0.5
‑
2.0％Mo；
[0024]并且其中Ni、Co和Mo含量(按不包括％的数值，例如，Ni按0.2
‑
4.5之间的值计，下同)满足下列关系式：
[0025]0.3≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦4.0。
[0026]在本专利技术的一个优选实施方案中，本专利技术的催化剂包括
[0027]载体，由40
‑
45％氧化铝和55
‑
60％氧化钛组成；以及
[0028]以所述载体为100％，还包括下列元素：
[0029]0.9
‑
1.1％Ni；
[0030]4.8
‑
5.2％Co；和
[0031]1.5
‑
1.75％Mo；
[0032]并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：
[0033]1.9≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦2.0。
[0034]在本专利技术的一个进一步优选的实施方案中，本专利技术的催化剂由下列组分组成：
[0035]载体，由40
‑
45％γ
‑
氧化铝和55
‑
60％氧化钛组成；以及
[0036]以所述载体为100％，下列元素：
[0037]0.9
‑
1.1％Ni；
[0038]4.8
‑
5.2％Co；和
[0039]1.5
‑
1.75％Mo；
[0040]并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：
[0041]1.9≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦2.0。
[0042]本专利技术的一个更进一步优选的实施方案中，本专利技术的催化剂由下列组分组成：
[0043]载体，由41
‑
43％γ
‑
氧化铝和57
‑
59％氧化钛组成；以及
[0044]以所述载体为100％，下列元素：
[0045]0.95
‑
1.05％Ni；
[0046]4.9
‑
5.1％Co；和
[0047]1.60
‑
1.65％Mo；
[0048]并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：
[0049]1.9≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦2.0。
[0050]在本专利技术中，所述载体为氧化钛TiO2和氧化铝Al2O3的混合物，可以采用市售的氧化钛和氧化铝，优选微粒球状。优选地，所述氧化钛TiO2具有锐钛矿结构，所述Al2O3为微粒球γ
‑
Al2O3。
[0051]在一种优选实施方式中，所述TiO2和所述γ
‑
Al2O3的重量比为TiO2:γ
‑
Al2O3＝(1
‑
4):1，优选为(1.2
‑
1.6)：1，更优选(1.30
‑
1.35)：1。
[0052]本专利技术的催化剂可以按通常的浸渍法制备。例如，可以按如下方式制备：将各活性组分的金属盐的水溶液与载体氧化钛和氧化铝的混合物混合，必要时辅以加热、搅拌；干燥后，降温；然后焙烧，得到催化剂。
[0053]各活性组分的金属盐的水溶液与载体氧化钛和氧化铝的混合物时，优选溶液总体积与载体混合物的总体积为(1
‑
2.5)：1，优选(1
‑
2)：1。混合可以在室温进行，或者在20
‑
60℃，优选在25
‑
50℃，任选在加热搅拌条件进行，持续0.1
‑
2小时，优选0.2
‑
1.5小时。随后静置2
‑
24小时，优选静置6
‑
16小时，更优选静置10
‑
15小时。干燥温度为60
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂，包括载体，由20
‑
80％氧化铝和80
‑
20％氧化钛组成；以及以所述载体为100％，还包括下列元素：0.2
‑
4.5％Ni；2.5
‑
6.5％Co；和0.5
‑
2.0％Mo；并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：0.3≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦4.0。2.根据权利要求1所述的催化剂，包括载体，由40
‑
45％氧化铝和55
‑
60％氧化钛组成；以及以所述载体为100％，还包括下列元素：0.9
‑
1.1％Ni；4.8
‑
5.2％Co；和1.5
‑
1.75％Mo；并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：1.9≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦2.0。3.根据权利要求1或2所述的催化剂，由下列组分组成：载体，由40
‑
45％γ
‑
氧化铝和55
‑
60％氧化钛组成；以及以所述载体为100％，下列元素：0.9
‑
1.1％Ni；4.8
‑
5.2％Co；和1.5
‑
1.75％Mo；并且其中Ni、Co和Mo含量满足下列关系式：1.9≦Mo(Co+Ni)/NiCo≦2.0。4.根据权利要求3所述的催化剂，由下列组分组成：载体，由41
‑
43％γ
‑
氧化铝和57
‑
59％氧化钛组成；以及以所述载体为100％，下列元素：0.95
‑
1.05％Ni；4.9
‑
5.1％Co；和1.60
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王虹，詹华，赵明新，赵田田，迟姚玲，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：