【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般性涉及耐so2负载型催化剂，以及制备负载型催化剂的方法。更具体地，本公开涉及负载型催化剂以及通过干混和热处理制备负载型催化剂的方法。
技术介绍
1、用于生产负载型催化剂的常规方法通常包括团粒或载体制备，将催化剂载体液体浸渍在含有催化剂前驱体的溶液中，然后进行干燥处理以去除液体，然后进行煅烧处理。液体浸渍和干燥步骤通常需要五个多小时，而在液体浸渍和干燥后进行的煅烧步骤也可能需要五个多小时。
2、此外，一些市售的denox催化剂(例如，用于去除no和no2的催化剂)并不适合直接用于滤袋中。例如，整体式denox催化剂和团粒状denox催化剂需要研磨成更小的颗粒，而一些商业粉末状denox催化剂不具有足够的催化活性、粒度分布、形状或形态，无法最大限度地提高在滤袋形式中的催化性能。
3、另外，空气污染已引起全世界的广泛关注。在过去几年中，许多国家都发布了严格的排放要求，以最大限度地减少nox排放。虽然denox催化过滤器系统通常是已知的，但在特定行业普遍存在的某些操作条件下(例如，在较低温度下进行工艺的行业，或涉及较高浓度的so2的行业，如水泥生产)，可能会发生denox催化剂的快速失活。
4、因此，需要具有高so2耐受性的低温选择性催化还原(“scr”)denox催化剂和更高效的制造这些催化剂的生产方法。还需要改进从工业烟气(如水泥生产厂烟气)中去除nox化合物、二噁英和二噁英类化合物、卤代化合物和细颗粒物的方法。
技术实现思路
1、本公开通
2、根据第一实施方式(“实施方式1”)，提供了一种催化剂，所述催化剂包括催化活性组分和包括tio2的载体材料，所述载体材料具有包括锐钛矿相的晶体结构。在一些实施方式中，所述载体材料包括辅助材料。
3、实施方式2是如实施方式1所述的催化剂，其中所述辅助材料选自sio2、moo3、wo3和al2o3中的至少一种。
4、实施方式3是如实施方式1-2所述的催化剂，其中，基于催化剂的总重量，所述辅助材料的重量百分比为2％至35％，以所述催化剂的总重量为基准。
5、实施方式4是如实施方式1-3所述的催化剂，其中，所述辅助材料是sio2。
6、实施方式5是如实施方式1-4所述的催化剂，其中峰强度比[(ia/ib)×100]为30％至360％，所述峰强度比[(ia/ib)×100]表示在tio2的粉末x射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在的锐钛矿晶体的峰强度[ia]与表示在由锐钛矿组成的标准样品二氧化钛的粉末x射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在锐钛矿的峰强度[ib]之比。
7、实施方式6是如实施方式1-5所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有30％至90％的nox去除效率。
8、实施方式7是如实施方式6所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有40至400cm3/gs的表观反应速率常数，用于用nh3选择性催化还原nox。
9、实施方式8是如实施方式1-7所述的催化剂，其中，所述催化剂在170℃至220℃的温度范围内具有60％至80％的nox去除效率。
10、实施方式9是如实施方式1-8所述的催化剂，其中，当在so2存在下用nh3对nox进行选择性催化还原测试时，与包括具有tio2的载体材料的催化剂相比，所述催化剂具有降低的初始失活速率。
11、实施方式10是如实施方式1-9所述的催化剂，其中，所述载体材料的比表面积为50至500m2/g。
12、实施方式11是如实施方式1-10所述的催化剂，其中，所述催化活性组分包括以下中的至少一种：一氧化钒(vo)、三氧化二钒(v2o3)、二氧化钒(vo2)、五氧化二钒(v2o5)、三氧化钼(moo3)、氧化锰(mno2)、氧化铁(iii)(fe2o3)、氧化亚铁(ii)(feo)、氧化铜(cuo)或其任意组合。
13、实施方式12是如实施方式1-11所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为4％至50％，以所述催化剂的总重量为基准。
14、实施方式13是如实施方式1-12所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为10％至30％，以所述催化剂的总重量为基准。
15、实施方式14是如实施方式1-13所述的催化剂，其中，所述载体材料包括平均直径为0.5μm至1000μm的颗粒。
16、实施方式15是如实施方式1-14所述的催化剂，其中，所述催化活性组分为v2o5，所述载体材料为tio2，所述辅助材料为sio2。
17、实施方式16是包括如实施方式1-15所述的催化剂的催化制品。
18、实施方式17是包括将反应物流与如实施方式1-15所述的催化剂接触的催化反应方法。
19、实施方式18是如权利要求1-15所述的催化剂或如权利要求所述16的催化制品，其中，所述催化剂或催化制品在150℃至280℃的温度范围内具有10％至99％的nox去除效率。
20、实施方式19是一种从气流中减少化合物量的方法，包括：提供具有第一浓度化合物的第一气流，并将气流与实施方式16的催化制品接触形成具有第二浓度化合物的第二气流。在一些实施方式中，所述第一浓度大于第二浓度。
21、实施方式20是如实施方式19所述的方法，其中，所述第一气流包括浓度为1至200ppm的so2。
22、实施方式21是如实施方式19-20所述的方法，其中所述化合物包括nox。
23、实施方式22是如实施方式19-21所述的方法，其中，所述化合物包括氮气(n2)、二噁英或二噁英类化合物、卤素或卤代化合物中的至少一种。
24、实施方式23是如实施方式19-22所述的方法，其中，所述第一气流还包括氧气(o2)、水(h2o)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、二氧化硫(so2)、三氧化硫(so3)、烃，或者一种或多种有机或无机材料等中的至少一种。
25、实施方式24是如实施方式19-23所述的方法，其中，所述气流是温度在140至280℃的烟气流。
26、实施方式25为实施方式24的方法，所述方法还包括提高所述催化制品的化合物去除效率，包括：添加浓度范围为烟气流浓度0.0001％至0.5％的氨(nh3)；以及将烟气流的温度增加至240℃-280℃。在一些实施方式中，所述化合物可以是nox。
27、实施方式26为如实施方式24所述的方法，所述方法还包括提高所述催化制品的化合物去除效率，包括：通过向烟气流中引入额外的no2，将no2浓度提高到第一气流中nox总浓度的2％至99％。
28、实施方式27是一种制备催本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂，其包括：
2.如权利要求1所述的催化剂，其中所述辅助材料选自SiO2、MoO3、WO3和Al2O3中的至少一种。
3.如权利要求1-2所述的催化剂，其中所述辅助材料的重量百分比为2％至35％，以所述催化剂的总重量为基准。
4.如权利要求1-3所述的催化剂，其中所述辅助材料是SiO2。
5.如权利要求1-4所述的催化剂，其中峰强度比[(Ia/Ib)×100]为30％至360％，所述峰强度比[(Ia/Ib)×100]表示在TiO2的粉末X射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在的锐钛矿晶体的峰强度[Ia]与表示在由锐钛矿组成的标准样品二氧化钛的粉末X射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在锐钛矿的峰强度[Ib]之比。
6.如权利要求1-5所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有30％至90％的NOx去除效率。
7.如权利要求6所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有40至400cm3/gs的表观反应速率常数，用于用NH
8.如权利要求1-7所述的催化剂，其中所述催化剂在170℃至220℃的温度范围内具有60％至80％的NOx去除效率。
9.如权利要求1-8所述的催化剂，其中，当在SO2存在下用NH3对NOx进行选择性催化还原测试时，与包括由TiO2组成的载体材料的催化剂相比，所述催化剂具有降低的初始失活速率。
10.如权利要求1-9所述的催化剂，其中，所述载体材料的比表面积为50至500m2/g。
11.如权利要求1-10所述的催化剂，其中所述催化活性组分包括下组中的至少一种：一氧化钒(VO)、三氧化二钒(V2O3)、二氧化钒(VO2)、五氧化二钒(V2O5)、三氧化钼(MoO3)、氧化锰(MnO2)、氧化铁(III)(Fe2O3)、氧化亚铁(II)(FeO)、氧化铜(CuO)或其任意组合。
12.如权利要求1-11所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为4％至50％，以所述催化剂的总重量为基准。
13.如权利要求1-12所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为10％至30％，以所述催化剂的总重量为基准。
14.如权利要求1-13所述的催化剂，其中所述载体材料包括平均直径为0.5μm至1000μm的颗粒。
15.如权利要求1-14所述的催化剂，其中，所述催化活性组分为V2O5，所述载体材料为TiO2，所述辅助材料为SiO2。
16.包括权利要求1-15所述的催化剂的催化制品。
17.一种催化反应的方法，所述方法包括将反应物流与权利要求1-15所述的催化剂接触。
18.如权利要求1-15所述的催化剂或权利要求16的催化制品，其中，所述催化剂或催化制品在150℃至280℃的温度范围内具有10％至99％的NOx去除效率。
19.一种从气流中减少化合物量的方法，包括：
20.如权利要求19所述的方法，其中所述第一气流包括浓度为1至200ppm的SO2。
21.如权利要求19-20所述的方法，其中，所述化合物包括NOx。
22.如权利要求19-21所述的方法，其中所述化合物包括氮气(N2)、二噁英或二噁英类化合物、卤素或卤代化合物中的至少一种。
23.如权利要求19-22所述的方法，其中，所述第一气流还包括氧气(O2)、水(H2O)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)、烃，或者一种或多种有机或无机材料等中的至少一种。
24.如权利要求19-23所述的方法，其中，所述气流是温度在140至280℃的烟气流。
25.如权利要求24所述的方法，其进一步包括：
26.如权利要求24所述的方法，所述方法还包括：
27.一种制备催化剂的方法，所述方法包括：
28.如权利要求27所述的方法，其中所述金属选自过渡金属、碱金属或碱土金属、或其盐中的一种或多种。
29.如权利要求27-28所述的方法，其中所述金属选自下组：钒、钼、铜、铁或其混合物。
30.如权利要求27-29所述的方法，其中所述配体是羰基、草酸盐、铵、环戊二烯基、二酮酸盐或式I的配体：
31.如权利要求27-30所述的方法，其中，所述催化剂前驱体选自下组：乙酰丙酮氧钒、乙酰丙酮钒(III)、双(乙酰丙酮)二氧钼(VI)、乙酰丙酮铁(III)和乙酰丙酮...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种催化剂，其包括：
2.如权利要求1所述的催化剂，其中所述辅助材料选自sio2、moo3、wo3和al2o3中的至少一种。
3.如权利要求1-2所述的催化剂，其中所述辅助材料的重量百分比为2％至35％，以所述催化剂的总重量为基准。
4.如权利要求1-3所述的催化剂，其中所述辅助材料是sio2。
5.如权利要求1-4所述的催化剂，其中峰强度比[(ia/ib)×100]为30％至360％，所述峰强度比[(ia/ib)×100]表示在tio2的粉末x射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在的锐钛矿晶体的峰强度[ia]与表示在由锐钛矿组成的标准样品二氧化钛的粉末x射线衍射的2θ＝24.7°至2θ＝25.7°范围内存在锐钛矿的峰强度[ib]之比。
6.如权利要求1-5所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有30％至90％的nox去除效率。
7.如权利要求6所述的催化剂，其中，所述催化剂在150℃至280℃的温度范围内具有40至400cm3/gs的表观反应速率常数，用于用nh3选择性催化还原nox。
8.如权利要求1-7所述的催化剂，其中所述催化剂在170℃至220℃的温度范围内具有60％至80％的nox去除效率。
9.如权利要求1-8所述的催化剂，其中，当在so2存在下用nh3对nox进行选择性催化还原测试时，与包括由tio2组成的载体材料的催化剂相比，所述催化剂具有降低的初始失活速率。
10.如权利要求1-9所述的催化剂，其中，所述载体材料的比表面积为50至500m2/g。
11.如权利要求1-10所述的催化剂，其中所述催化活性组分包括下组中的至少一种：一氧化钒(vo)、三氧化二钒(v2o3)、二氧化钒(vo2)、五氧化二钒(v2o5)、三氧化钼(moo3)、氧化锰(mno2)、氧化铁(iii)(fe2o3)、氧化亚铁(ii)(feo)、氧化铜(cuo)或其任意组合。
12.如权利要求1-11所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为4％至50％，以所述催化剂的总重量为基准。
13.如权利要求1-12所述的催化剂，其中，所述催化活性组分的负载重量百分比为10％至30％，以所述催化剂的总重量为基准。
14.如权利要求1-13所述的催化剂，其中所述载体材料包括平均直径为0.5μm至1000μm的颗粒。
15.如权利要求1-14所述的催化...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·尼可拉克斯，宋卓男，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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