一种磷中毒制造技术

本发明专利技术提供了一种磷中毒

【技术实现步骤摘要】
一种磷中毒Cu基分子筛催化剂的再生方法


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的再生方法
。

技术介绍

[0002]近年来，我国环境问题日趋严峻，氮氧化物
(NO
x
)
作为主要大气污染物之一，会造成灰霾
、
酸雨和光化学烟雾等多种环境问题
。NO
x
的产生有两大人为来源，一是以发电厂为代表的固定源装置所产生；二是以柴油车为代表的移动源装置所产生
。
其中柴油车作为最主要的
NO
x
来源，因此，对柴油车尾气进行处理来减少
NO
x
的排放是很有必要的
。
[0003]目前，柴油车尾气后处理系统常采用
NH3‑
SCR(
选择性催化还原
)
，主要的催化剂包括金属氧化物型催化剂和分子筛型催化剂
。
其中分子筛型催化剂凭借优异的催化活性被广泛应用在了柴油车尾气后处理系统中
。
[0004]目前，应用最多的是
Cu
基分子筛催化剂，其主要包括
Cu
‑
CHA
分子筛催化剂
、Cu
‑
Beta
分子筛催化剂和
Cu
‑
AEI
分子筛催化剂等
。
值得注意的是，尽管这些
Cu
基分子筛催化剂具备较好的催化活性，但是在实际应用过程仍旧面临很多挑战
。
因柴油润滑油添加剂中含有二烷基二硫代磷酸锌
(ZDDP)
，这种添加剂燃烧后，会造成
Cu
基分子筛催化剂出现一定程度的磷中毒，导致催化剂的活性大幅降低
。
[0005]因此，开发一种磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的再生方法至关重要
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的再生方法，所述再生方法操作简单
、
成本低廉且可以使磷中毒
Cu
基分子筛催化剂
400℃
下被抑制的活性大幅恢复
。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的再生方法，所述再生方法包括：将磷中毒
Cu
基分子筛催化剂进行水热老化处理，得到再生
Cu
基分子筛催化剂；
[0009]所述再生
Cu
基分子筛催化剂中磷的存在形式包括：氧化磷
、
多聚磷酸盐
、
短聚磷酸盐或
AlPO4中的任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：氧化磷和长聚磷酸盐的组合
、
长聚磷酸盐和短聚磷酸盐的组合或短聚磷酸盐和
AlPO4的组合等
。
[0010]本专利技术中，所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂失活是由于铜物种与磷物种结合生成大量的
Cu
‑
P
物种，导致催化剂中活性位点减少，从而造成催化剂活性丧失；在水热老化处理过程中，水会攻击
Cu
‑
P
物种，促使
Cu
‑
P
物种结合键断裂，活性铜位点再度释放重新参与
NH3‑
SCR
反应，使催化剂
400℃
下被抑制的活性大幅恢复；另一方面，分解出来的磷物种与骨架铝物种形成
AlPO4等物种进一步促进了骨架的稳定性
。
[0011]作为本专利技术优选的技术方案，所述水热老化处理的温度为
600
‑
800℃
，例如可以是
600℃、620℃、640℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、760℃、780℃
或
800℃
等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0012]作为本专利技术优选的技术方案，所述水热老化处理的保温时间为
10
‑
30h
，例如可以是
10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、20h、22h、24h、26h、28h
或
30h
等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用，优选为
14
‑
16h。
[0013]作为本专利技术优选的技术方案，所述水热老化处理中气体包括空气
。
[0014]优选地，所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的质量与空气的流量比为
100mg:(90
‑
110)mL/min
，例如可以是
100mg:94mL/min、100mg:98mL/min、100mg:100mL/min、100mg:104mL/min、100mg:108mL/min
或
100mg:110mL/min
等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0015]作为本专利技术优选的技术方案，所述水热老化处理中的介质包括水
。
[0016]优选地，所述水热老化处理中的介质与气体的体积比为
1:(0.05
‑
0.15)
，例如可以是
1:0.05、1:0.07、1:0.09、1:0.1、1:0.11、1:0.13
或
1:0.15
等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0017]值得说明的是，本专利技术所述水热老化处理中空气和水介质均是流动的，有利于磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的活性恢复
。
[0018]作为本专利技术优选的技术方案，所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂中磷的含量为
≤3.0wt.
％，优选为
0.5
‑
2.0wt.
％，例如可以是
0.5wt.
％
、1.0wt.
％
、1.5wt.
％
、2.0wt.
％
、2.5wt.
％或
3.0wt.
％等，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用
。
[0019]作为本专利技术优选的技术方案，所述再生
Cu
基分子筛催化剂在
400℃
下的活性得到恢复，在
225℃
对
NO
x
的净化效率由磷中毒后的...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的再生方法，其特征在于，所述再生方法包括：将磷中毒
Cu
基分子筛催化剂进行水热老化处理，得到再生
Cu
基分子筛催化剂；所述再生
Cu
基分子筛催化剂中磷的存在形式包括：氧化磷
、
长聚磷酸盐
、
短聚磷酸盐或
AlPO4中的任意一种或至少两种的组合
。2.
根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述水热老化处理的温度为
600
‑
800℃。3.
根据权利要求1或2所述的再生方法，其特征在于，所述水热老化处理的保温时间为
10
‑
30h
，优选为
14
‑
16h。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的再生方法，其特征在于，所述水热老化处理中气体包括空气；优选地，所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的质量与空气的流量比为
100mg:(90
‑
110)mL/min。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的再生方法，其特征在于，所述水热老化处理中的介质包括水；优选地，所述水热老化处理中的介质与气体的体积比为
1:(0.05
‑
0.15)。6.
根据权利要求1‑5任一项所述的再生方法，其特征在于，所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂中磷的含量
≤3.0wt.
％，优选为
0.5
‑
2.0wt.
％
。7.
根据权利要求1‑6任一项所述的再生方法，其特征在于，所述再生
Cu
基分子筛催化剂在
400℃
下的活性得到恢复，在
225℃
对
NO
x
的净化效率由磷中毒后的
20
％以下恢复至
80
％以上
。8.
根据权利要求1‑7任一项所述的再生方法，其特征在于，所述再生方法包括：将磷含量
≤3.0wt.
％的磷中毒
Cu
基分子筛催化剂在
600
‑
800℃
下水热老化处理
10
‑
30h
，同时将空气通过介质向催化剂中鼓气，直至水热老化处理结束，得到再生
Cu
基分子筛催化剂；所述磷中毒
Cu
基分子筛催化剂的质量与空...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泓，单玉龙，薛森，韩学旺，孙宇，余运波，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：