氨分解用催化剂的制作方法_2

文档序号:9239313阅读:来源:国知局
液 后,取出,例如在110 °C下进行干燥后,在400 °C的空气中进行烧制,由此担载锌的氧化物 (ZnO2)。接着将催化剂基体浸渍于硝酸钙[Ca(NO3)2]水溶液后,取出,例如在IKTC下进行 干燥后,在400°C的空气中进行烧制,由此担载钙的氧化物(CaO)。进一步将催化剂基体浸 渍于磷酸(P2O4)水溶液后,取出,例如在ll〇°C下进行干燥后,在400°C的空气中进行烧制, 由此担载磷的氧化物(P2O3)。
[0034] 相对于由担载有氧化钛和氧化钒、或者担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨的脱硝催 化剂形成的催化剂基体,如上所述得到的本发明的废气中的氨分解用催化剂的各催化活性 成分的担载量,以元素换算:锌(Zn)为0. 01~5. 0重量%,优选为0. 05~I. 0重量% ;钙 (Ca)为0.01~5.0重量%,优选为0.05~1.0重量%,磷(P)为0.01~5.0重量%,优选 为0.05至LO重量%。
[0035] 根据本发明的废气中的氨分解用催化剂,通过使用以担载有氧化钛和氧化钒、或 者担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨的脱硝催化剂为催化剂基体,在其中进一步担载作为催 化活性成分的锌(Zn)、钙(Ca)及磷(P)的催化剂,在对船舶用柴油发动机等内热机的废气 等进行净化处理时,在使用了氨类还原剂的脱硝催化系统之后,即使在废气中含有高浓度 的SOx 6〇2及SO 3),也可以发挥稳定的氨分解性能,
[0036] 实施例
[0037] 接下来对本发明的实施例和比较例同时进行说明,但本发明不并不局限于这些实 施例。
[0038] (实施例1)
[0039] 按以下步骤制备基于本发明的废气中的氨分解用催化剂。
[0040] (1)首先,作为充当催化剂基体的脱硝催化剂,使用了担载有氧化钛、氧化钒和氧 化钨的市售波状〃蜂窝结构型脱硝催化剂(商品名:N0XN0N700,日立造船社制)。
[0041] (2)将上述充当催化剂基体的脱硝催化剂浸渍于硝酸锌[Zn(NO3)2]水溶液中10分 钟之后,取出,在110°c下进行干燥后,在400°C的空气中进行烧制,由此担载氧化锌。
[0042] (3)接着,将该充当催化剂基体的脱硝催化剂浸渍于硝酸钙[Ca(NO3) 2]水溶液10 分钟之后,取出,在Il〇°C下进行干燥后,在400°C的空气中进行烧制,由此担载氧化钙。
[0043] (4)进一步,将该充当催化剂基体的脱硝催化剂浸渍于磷酸[H3PO4]水溶液10分 钟之后,取出,例如在110°c下进行干燥后,在400°C的空气中进行烧制,由此担载氧化磷。 [0044] (5)相对于由担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨的脱硝催化剂形成的催化剂基体,充 当催化剂基体的脱硝催化剂所担载的氨分解用催化剂的各催化活性成分的担载量以元素 换算:锌(Zn)为0.2重量%、钙(Ca)为0.7重量%、磷⑵为0.6重量%。
[0045] (实施例2)
[0046] 以与实施例1的情况相同的方式,制备根据本发明的废气中的氨分解用催化剂, 与实施例1的情况的不同之处在于,作为充当催化剂基体的脱硝催化剂,使用担载有氧化 钛和氧化钒的市售波状〃蜂窝结构型脱硝催化剂(商品名:N0XN0N700,日立造船社制)。
[0047] 充当催化剂基体的脱硝催化剂所担载的氨分解用催化剂的各催化活性成分的担 载量以元素换算:锌(Zn)为0.22重量%、钙(Ca)为0.78重量%、磷(P)为0.67重量%。
[0048] (性能试验)
[0049] 为了对在实施例1和2中制备的根据本发明的废气中的氨分解用催化剂的性能进 行评价,使用图1所示实验装置进行下述试验(图1中的MF是指质量流量控制器)。
[0050] 作为废气,如下述表1所示,将分别含有13. 8的氧气(O2)(体积% -干)、10的水 (H2O)(体积% ―湿)、1020 的氮氧化物(NOx) (ppmvd)、850 的氨气(NH3) (ppmvd)、600 的硫氧 化物(SOx) (ppmvd)的合成气体在370(°C )的温度下作为废气供给,进行氨分解处理工序。
[0051] [表 1]
[0052]
[0053] 然后,在图1所示实验装置的氨分解反应器中,分别填充在实施例1和2中制备的 基于本发明的废气中的氨分解用催化剂。
[0054] 此外,作为比较,在比较例1中填充在氧化钛中担载有钒的氧化物及钨的氧化物 的市售波状〃蜂窝结构型脱硝催化剂(商品名:N0XN0N700,日立造船社制),在比较例2中 填充市售的由担载铂的氧化铝形成的氨分解用催化剂(商品名:DASH20M,N.E. CHEMCAT社 制)。
[0055] 如下述表2所示,将实验装置的氨分解反应器中的面积速度设为50 (m/h),反应温 度设为420 °C。
[0056] 在本文中,面积速度为每单位蜂窝型催化剂的气体接触面积的气体处理量,由下 式表不。
[0057] 面积速度=气体处理量(Nm3/h)/气体接触面积(m2)
[0058] 然后,对于填充有各催化剂的氨分解反应器,测定SOx添加前的氨分解率(%)和 SOx添加 500小时后的氨分解率(%),所得结果一起记于下下述表2中。
[0059] [表 2]
[0060]
[0061] 从表2的结果可以清楚的确认,通过将本发明的实施例1及实施例2与比较例1 相比较,通过以担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨、或者担载有氧化钛和氧化钒的脱硝催化剂 为催化剂基体,进一步在其中担载作为催化活性成分的锌(Zn)、钙(Ca)及磷(P),能够获得 氨分解性能。
[0062] 此外,通过实施例1与比较例2的比较,可以明确本发明的实施例1的氨分解用催 化剂在SOx添加后也能获得稳定的氨分解率。
[0063] 由以上结果可以确认,根据本发明的废气中的氨分解用催化剂,在对船舶用柴油 发动机等内燃机的废气等进行净化处理时,在使用了氨类还原剂的脱硝催化系统之后,即 使在废气中含有高浓度的SOx 6〇2及SO 3),也可以发挥稳定的氨分解性能,进而在对船舶用 柴油发动机等内燃机的废气等进行净化处理时,即使在将废热回收用热交换器设置于使用 了氨类还原剂的脱硝催化系统的下游的情况下,也能抑制来源于还原剂的硫酸铵及/或硫 酸氢铵的生成,并能阻止这些物质在热交换器中的堆积,因此不会导致热交换器的堵塞,并 使连续的废气脱硝系统的运行成为可能。
【主权项】
1. 一种氨分解用催化剂,该氨分解用催化剂为对废气中的氨进行分解的催化剂,其特 征在于,以担载有氧化钛和氧化钒的脱硝催化剂为催化剂基体,进一步在其中担载作为催 化活性成分的锌、钙及磷。2. -种氨分解用催化剂,该氨分解用催化剂为对废气中的氨进行分解的催化剂,其特 征在于,以担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨的脱硝催化剂为催化剂基体,进一步在其中担载 作为催化活性成分的锌、钙及磷。3. 根据权利要求1或2所述的氨分解用催化剂,其特征在于,废气为含有氨及硫氧化物 的内燃机废气。
【专利摘要】本发明提供了一种氨分解用催化剂,该氨分解用催化剂在对船舶用柴油发动机等内燃机的废气等进行净化处理时,在使用了氨类还原剂的脱硝催化系统之后,即使在废气中含有高浓度的SOX(SO2及SO3),也具有稳定的氨分解性能。对废气中的氨进行分解的催化剂为以担载有氧化钛和氧化钒的脱硝催化剂为催化剂基体,或者以担载有氧化钛、氧化钒和氧化钨的脱硝催化剂为催化剂基体,进一步在其中担载作为催化活性成分的锌、钙及磷的催化剂。此时废气为船舶用柴油发动机等内燃机的废气中含有氨及硫氧化物的气体。
【IPC分类】B01J27/199, B01J27/198, B01D53/86
【公开号】CN104955567
【申请号】CN201380071657
【发明人】日数谷进, 日野尚荣
【申请人】日立造船株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年10月31日
【公告号】EP2952255A1, WO2014119067A1
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