废气处理催化剂和废气处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种能够降低氨泄漏率同时保持足够的ＮＯ↓［ｘ］除去效率的废气处理催化剂，所述催化剂包含涂层和催化剂基材，其中所述涂层相对于催化剂基材具有降低的厚度；并涉及使用所述废气处理催化剂的废气处理系统。用于通过使用氨作为还原剂从废气催化地除去氮氧化物同时分解和除去未反应氨的该废气处理催化剂中，在多孔催化剂基材的表面上形成涂层，所述涂层包括负载于二氧化钛上的铂，该多孔催化剂基材包含二氧化钛和选自钒（Ｖ）的氧化物、钨（Ｗ）的氧化物和钼（Ｍｏ）的氧化物的至少一种化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及废气处理催化剂和废气处理系统。
技术介绍
为了使燃烧废气脱硝，氨(NH3)被用作用于将氮氧化物(NOx)分解为氮气(N》和水蒸气(H20)的还原剂。在这种脱硝反应中，为了提高反应速率和反应效率，使用DeNO"脱硝)催化剂。为了提高NOx的分解率，当添加NH3时仅仅需要提高NH3/NOx摩尔比。然而，当NIVNOx摩尔比过度增加时，未反应的氨可能混入废气中。当将所得到的废气释放到大气中时，由于泄漏的氨，可能引起二次污染等等。在这种状况下，JP3436567 B中公开了具有用于氧化未反应氨的催化剂层的废气净化催化剂。这种废气净化催化剂包含使用DeNOx催化剂浆料形成的厚约0.5mm的DeNOx催化剂层。该层对于确保脱硝反应是必不可少的。然而，DeNOx催化剂层的加厚增加了压力损失，使得工厂的工作效率退化。加厚DeNOx催化剂层的另一个原因是催化剂载体层不能用作废气净化催化剂。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题鉴于以上状况而作出了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种废气处理催化剂和一种废气处理系统，其能够降低氨泄漏率同时保持足够的NOx除去效率，包含催化剂基材和涂层，其中所述涂层相对于该催化剂基材具有降低的厚度。解决问题的手段为了实现以上目的，本专利技术的特征可在于能够在使用氨作为还原 剂从废气中催化地除去氮氧化物的同时分解和除去未反应的氨的废气 处理催化剂，该催化剂包含包含二氧化钛及选自钒(V)的氧化物、钨 (W)的氧化物和钼(MO)的氧化物的至少一种化合物的多孔催化剂基材； 以及在该多孔催化剂基材的表面上形成的涂层，所述涂层包含负载在 二氧化钛上的铂。在一个方面，本专利技术可以是通过使用氨作为还原剂能够从废气中 催化地除去氮氧化物同时分解和除去未反应的氨的废气处理催化剂， 其通过如下操作获得将包含负载在二氧化钛上的铂的第一催化剂浆 料与由二氧化钛及选自钒(V)的氧化物、钨(W)的氧化物和钼(Mo)的氧 化物的至少一种化合物制备的第二催化剂浆料混合，以形成浆料混合 物；以及将该衆料混合物应用于该多孔催化剂基材的表面。基于涂层中包含的二氧化钛和铂(Pt)的总量，优选该涂层可以包含 0.05 0.1重量％的量的铂。在本专利技术的废气处理催化剂中，该涂层的厚度可以优选为100 300在本专利技术的废气处理催化剂的一个实施方式中，该涂层中的铂可 以与钒的氧化物不邻接。在另一个方面，本专利技术的特征可在于能够在使用氨作为还原剂从 废气中催化地除去氮氧化物的同时分解和除去未反应的氨的废气处理 系统，其中DeNOj崔化剂位于气流上游侧，本专利技术的废气处理催化剂 布置在该DeNOx催化剂下游。专利技术效果本专利技术提供废气处理催化剂和废气处理系统，其相对于催化剂基 材的厚度具有厚度减少的涂层，并具有降低的氨泄漏率同时保持足够的NOx除去效率。 具体实施例方式下文将参照实施方式更具体地描述本专利技术的废气处理催化剂和废 气处理系统。多孔催化剂基材本专利技术的废气处理催化剂使用多孔催化剂基材作为基材。该多孔 催化剂基材优选为多孔蜂窝催化剂基材。具体地，使用二氧化钛和选自钒(V)的氧化物、钨(W)的氧化物和钼(Mo)的氧化物的至少一种化合物作为原材料形成该多孔催化剂基 材。通常，优选以(0.1~0.6)/(3~9)/(70~80)的V/W/Ti原子比或者 (0.1 0.6)/(3~9)/(70 80)的V/Mo/Ti原子比混合原材料。含有DeNOx催化剂成分的基材例如通过下列步骤制备将氨水添 加至偏钛酸浆料；添加预定量的仲钨酸铵粉末；混炼所得到的混合物； 干燥并煅烧混炼的物质(mass)以获得催化剂粉末；将所得到的催化剂粉 末和如果必要的成形助剂放入混炼机中；将所得到的混合物与足够量 的水一起混炼；挤出所得到的物质；以及干燥然后煅烧该挤出物。由 此制备的基材优选调节为具有0.25~0.40 g/cc的孔隙体积。该多孔催化剂基材充当用于分解源自废气的氮氧化物(Ncg和在分解氨过程中产生的氮氧化物两者的DeNOx催化剂。在本专利技术的废气处理催化剂中，该多孔催化剂基材充当DeNOx催 化剂。因为它分解未反应的氨，同时分解在分解氨过程中产生的氮氧 化物(Ncg，所以它不会导致脱硝效率的恶化。含有在其上负载铂的二氧化钛的涂层在本专利技术的废气处理催化剂中，在如上制备的多孔催化剂基材上 形成涂层。该涂层含有在其上负载铂的二氧化钛。该涂层可形成为单层的形式，作为氨氧化催化剂和DeNOx催化剂， 该单层包含在其上负载铂的二氧化钛。具有涂层的废气处理催化剂的制备方法通过制备催化剂浆料，将它施用于多孔催化剂基材，以及煅烧所 得到的材料，从而制备涂层。下面是这种方法的一个实例。在这种方法的 个实施方式中，将球形二氧化钛(具有2~4 mm的直径)浸渍在诸如氯化铂水溶液(H2PtCl6)的水性铂溶液中，从而在该球形二氧化钛上负载0.05~0.1重量％的Pt。干燥之后，将所得到的二氧 化钛在450 50(TC煅烧3~5小时以获得粉末催化剂1。将水加入所得到 的粉状催化剂l，接着进行湿式球磨粉碎以获得催化剂浆料l(氨氧化催 化剂浆料)。类似地，通过混合选自钒氧化物、钨氧化物和钼氧化物的至少一 种化合物和二氧化钛而获得粉末催化剂2，向其中加入水，以及在湿式 球磨机中粉碎所得到的混合物，以获得催化剂浆料(DeNOx催化剂桨 料)2。在这种情况下，优选以(0.1~0.6)/(3~9)/(70~80)的V/W/Ti原子比 或者(0.1 0.6)/(3 9)/(70 80)的V/Mo/Ti原子比混合该氧化物。通过混合30~40重量份的催化剂桨料1和60~70重量份的催化剂 浆料2，制备催化剂浆料3，所述催化剂浆料1和2分别调节为相等的6浆料浓度。将多孔催化剂基材，例如多孔蜂窝催化剂基材浸渍入催化剂浆料3。干燥所得到的催化剂之后，将它在450 50(TC煅烧3~5小时。以该 基材表面积每平方米85 115 g(该涂层的厚度为85 115 )im)的量，将催 化剂浆料3施用于该基材的表面。由此获得的双功能催化剂是在其多 孔催化剂基材上具有涂层的废气处理催化剂，即氨氧化催化剂和 DeNOx催化剂，该涂层由含有在其上负载铂的二氧化钛的单层构成。当该涂层由如上所述的单层制成时，为了提高铂在氨氧化时的催 化活性，优选使钒氧化物与铂不邻接。本专利技术的废气处理催化剂用作通过使用氨作为还原剂从废气中催 化地除去氮氧化物，同时所述催化剂还分解和除去未反应的氨。简而 言之，它经历如下所述的脱硝反应和氨的氧化分解。脱硝反应NO + NH3 + 1/402 = N2 + 3/2H20 (1)氨的氧化分解反应NH3 + 3/402 = 1/2N2 + 3/2H20(2)NH3 + 5/402 = NO + 3/2H20 (3)本专利技术的废气处理催化剂能够用于废气处理系统。这种废气处理 系统是通过使用氨作为还原剂从废气中催化地除去氮氧化物，并且同 时分解和除去未反应的氨的废气处理系统。作为具体方式，废气处理 系统能够通过如下操作构建将DeNOj崔化剂布置在气流上游侧，然 后将本专利技术的废气处理催化剂布置在该DeNOx催化剂下游。 与仅使用DeNOx催化剂的系统相比较，这种废气处理系统具有实施例1:将球形二氧化钛(具有2 4 mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气处理催化剂，其能够在使用氨作为还原剂从废气中催化地除去氮氧化物的同时分解和除去未反应的氨，该催化剂包含：　多孔催化剂基材，其包含二氧化钛及选自钒（Ｖ）的氧化物、钨（Ｗ）的氧化物和钼（Ｍｏ）的氧化物的至少一种化合物；以及　 在该多孔催化剂基材的表面上形成的涂层，所述涂层包含负载于二氧化钛上的铂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野地胜己，尾林良昭，服部晃，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]