用于煤燃烧辅助设备的氨氧化催化剂的制作方法

文档序号:5021093阅读:173来源:国知局

专利名称::用于煤燃烧辅助设备的氨氧化催化剂的制作方法用于煤燃烧辅助设备的氨氧化催化剂发明领域本发明涉及一种通过催化氧化除去烟道气中的过量氨(NH3)气的方法,其通过氨注射经历氮氧化物(NO。的选择性催化还原(SCR)。本发明进一步涉及在沉积在飘尘上之前除去烟道气中残留氨的方法。发明背景全世界大量家用和商用的电能产生于在锅炉中燃烧化石燃料(例如,煤、油或气)的电厂。得到的热排放气(有时也称"烟道气")转动气体涡轮或使水沸腾来产生蒸汽,其转动蒸汽涡轮,并且涡轮配合发电机产生电能。烟道气流随后穿过空气预热器,例如旋转轮热交换器,其将烟道气中的热转移给进来的此后流向燃烧炉的空气流。局部冷却烟道气从空气预热器流向排》t烟道。当煤用作主要燃料源时,烟道气包含污染物例如硫氧化物(SO》、氮氧化物(NO》、一氧化碳(CO)和烟灰颗粒。所有这些污染物向空气的排放受制于联邦和地方的法规,其大大地限制了这些烟道气成分的水平。为了满足降低发电站NOx排放物水平,如环境规定所要求的,许多化(SNCR)工艺。在SCR中,使用的最常用的方法是钒氧化物催化剂存在时注射入氨或尿基试剂,此处氨反应还原氮氧化物。一般SCR比SNCR在较低的温度下完成。一般SCR系统在烟道气温度介于300°C到450°C之间操作。美国专利5,104,629图解了一种已知类型的SCR装置。在SNCR中,使用的最常用的方法是不使用催化剂向上部炉注射氨或尿基试剂以还原氮氧化物。SNCR系统在烟道气温度介于850。C到1150。C之间操作。美国专利3,900,554、4,208,386和4,325,924图解了一种已知类型的SNCR装置。在煤燃烧电厂,用于SCR和SNCR系统的氨注射系统一般装置在烟道气流的高温和高粉尘区,其一般在灰分收集之前。SCR和SNCR工艺的一个共同问题是有些残留氨,被称为氨流失(ammoniaslip),消极地影响下游成分和方法,例如空气预热器污垢、飘尘污染物、和氨气排放入空气。由于SCR催化剂表面劣化和烟道气速度、温度、与氨和NOx浓度的非均匀分布导致氨流失问题进一步恶化。当前方法的另一问题是增加氨注射会更有效地除去氮氧化物,但是然后过量的氨会导致烟道气中氨流失的增加。此外,在煤燃烧电厂这些过量氨可以污染得到的煤基飘尘。甚至在以天然气或油为基础的电厂,排放氨的环境影响也是不希望的。EPA已经制定了初始目的是降低NOx的各种规则。已经决定化石燃料的燃烧是NOx排放的主要来源。这些控制规则由EPA在19卯清洁空气法案修正案(CAAA90)的IV标题所建立。在1997年7月EPA在新来源执行标准和这些基于可由SCR工艺得到执行的分区提出了另外的变化。如上简述,锅炉等的排放气的处理存在如下缺点(1)在处理气中还有一些留下未除去的氨;(2)低的JNOx分解速率;和(3)大的氨消耗;(1)和(2)的缺点是相互联系的。例如,如果为了提高NOx分解速率提高氨供应,在处理气体中残留氨的比例会高。这些残留氨可能超过现有规则允许排放到空气中的量。因此,公知方法的氮氧化物分离效率由可以排放到空气中的未反应氨量所限制。另外,在氨的引入点,燃烧装置上载荷的变化会改变温度至一个偏离最佳温度范围的值,并且这反过来会降低分解速率,倾向于增加残留氨的比例。甚至在小比例的情况下,残留氨会迅速和排放气中的硫酸成分反应产生硫酸铵。这些产品会粘附在相对低温区的后部热转移表面,例如,空气预热器的加热表面和锅炉相关部分,引起压力损失的增加,防碍燃烧装置的操作,并且由于它们最终的腐蚀侵蚀装置物质。如上所述,处理排放气中留下未除去的氨对实际操作方式提供了主要的障碍。因此,氨供应存在上限并且自然地NOx分解速率低。这是高温非催化脱氮作用实施的问题。而且,高温区中引入的氨,经过分解自身的伴随的反应,导致了过量消耗氨的缺点(3),或超过NOx分解反应的当量。随着为了提高分解速率而增加氨注射量这种趋势会显著。对于常规获得的NOx分解速率这是另一个限制因素。对NOx和氨的最大可能反应,以有效的方式完成氨和NOx反应是重要的。如果反应不完全,NOx或氨(或二者)可能穿过烟道并且排放到空气中。NO,和氨都被分类为污染物,并且它们排放应保持在法律限制内。并且,依赖于空气预热器冷端的温度,由于硫酸/硫酸氢铵的形成、和/或烧结的飘尘,过量氨流失可能引起相邻空气预热加热元件空间的堵塞。这导致热交换器压力损失的增加、装置侵蚀,以及因此长时期的不稳定操作和其它缺点。另外,许多煤燃烧电厂通过出售飘尘给进一步处理飘尘用于商业用途(例如,用于混凝土混合物的轻质聚集体)的购买者来处理收集的飘尘。煤燃烧电厂产生的飘尘一般以火山灰掺合物用于混凝土应用并且用于混凝土的部分替代。飘尘含铝珪酸盐玻璃,其在混凝土和灰浆的高碱性条件下反应形成另外的水泥类混合物。飘尘在高效混凝土中是重要的成分。飘尘有助于给混凝土许多有利的特性包括增加密度和长期强度、降低渗透性和提高对化学侵蚀的耐久性。飘尘也可以提高新混凝土的可加工性。当氨污染飘尘用于基于灰浆和混凝土应用的Portland水泥时,铵盐溶解于水中形成NH4+,在由水泥碱产生的高pH(pH〉12)条件下,铵阳离子(NH/)转化成溶解的氨气(NH3)。从新灰浆和混凝土放出的氨气混合入暴露给混凝土工件的空气。氨气放出速率依赖于氨浓度、混合强度、暴露表面积、和室温。尽管相信放出的氨对混凝土质量(强度、渗透性等)无可以测量的影响,氨气可以从轻度不适到潜在健康危害。人类鼻子在5到10ppm水平探测氨气味。对时间加权平均(TWA)(8-hr)和短期暴露极限(STEL)(15-min),OSHA阈值和允许限制分别设在25和35ppm。氨气浓度介于150到200卯m可以产生一般的不舒适。在浓度介于400到700ppm,氨气可引起明显的发炎。在500ppm,氨气对健康有立即的危险。在2000ppm,在几分4中内可发生死亡。除了OSHA暴露限制,对飘尘中氨可接受的水平无当前的规则、工业或ASTM标准或指标。然而,基于工业经验,氨浓度低于100mg/kg的飘尘在已混合混凝土中没有产生显著的气味。依赖于位置和天气条件,氨浓度介于100到200mg/kg的飘尘可导致不舒适或不安全的混凝土安置和修整工作环境。当用于已混合混凝土应用时氨浓度超过200mg/kg的飘尘可产生不可接受的气味。除了人类暴露于用负栽氨的灰产生的混凝土放出的氨气的风险外,煤燃烧电站在垃圾掩埋地或池塘处理负载氨的灰也可以对人类和环境产生潜在的风险。飘尘中铵盐化合物非常可溶解。一旦接触水,铵盐浸滤入水并且可传到地下水和附近的江河和溪流引起潜在的环境损害例如地下水污染、鱼类死亡和过营养化。氨气也可从碱性飘尘的变湿放出,例如这些从西方次烟煤(westernsub-bituminouscoal)燃烧产生的。水条件和碱性飘尘的湿处理会使电厂工作者暴露于氨气。Krigmont等的美国专利5,233,934公开了用SNCR处理和随后用SCR处理还原烟道气中NOx的控制方法。Krigmont等的方法尝试在SNCR阶段最大化除去NOx,受到一定的氨流失限制,对SCR阶段注射另外的氨。Mansour等的美国专利5,510,092公开了结合的SNCR/SCR方法,其中SCR用于主要NOx还原并且只有当SCR流出物NOx含量超过预选设计的最大值时NH3注射入SNCR区。Minkara等专利申请(美国2003/0202927)公开了一种降低从煤燃烧厂和用其它烃化合物燃料的厂的氨浓度和排放物的方法。Minkara等的方法加入氨氧化催化剂,特别二氧化锰,下游SCR系统通过氨和烟道气中存在的残留氧反应除去不希望的氨流失。如上所讨论的,对氮氧化物和氨的SCR作用得好并且导致NOx的最低值,优选可用过量氨。然而,当使用足够高的氨量来通过SCR有效除去NOx时,有些过量氨会未变化地穿过催化剂并且在烟道气中以氨流失在烟道气中离开,产生离开的气体中的有毒反应气体的问题。由特别产生于煤燃烧厂的烟道气中过量氨产生的另外主要问题,是氨污染旨在用在与水泥的混合物中来制备混凝土的飘尘。这样,需要一种安全有效的方法用于最小化主要SCR催化剂下游的氨流失。发明概述本发明涉及一种除去烟道气中氨的方法,其中氨用作在用于还原氮氧化物的主要催化剂存在下的选择性催化还原剂。本方法的方法包括在SCR条件下向烟道气中加入氨还原氮氧化物并且用贵金属和金属氧化物载体上的氧化钒(vanadia)次要催化剂氧化任何未反应的氨来减少烟道气中的氨含量。本发明的次要催化剂放置在主要SCR催化剂的下游并且在不氧化S02的情况下减少存在于烟道气中的氨和CO浓度。本发明的一个方面是提供一种商业上可行的方法,其降低氨浓度到不会污染煤燃烧厂飘尘的水平并且会另外降低在煤燃烧厂和使用其它烃化合物燃料的厂中氨的不希望的水平的排放。本发明的另一方面是在保持相对无二氧化」琉氧化时,提供氨和一氧化碳的氧化。附图简述图1描绘了相对于氨转化各种金属氧化物催化剂比较选择性的图。图2描绘了相对于使用氧化钛和氧化铝载体的氨转化比较选择性的图3描绘了根据本发明使用次要催化剂在各种温度(。C)比较氨和CO转化的图。发明详述为了减少烟道和排^:气中的氮氧化物的排放,例如在煤燃烧电厂中的气体涡轮发动机产生的排放,向含氮氧化物的排放气流中加入氨并且为了催化氮氧化物与氨的还原然后气流在升高的温度下与适宜的催化剂接触。氮氧化物与氨通过适宜的催化剂催化形成氮和H20,优先导致氧把氨氧化,因此该方法经常被称为氮氧化物的"选择性"催化还原("SCR")。氮氧化物的SCR可以用下述反应描绘4NO+4NH3+02"4N2+6H20(1)2N02+4NH3+02">3N2+6H20(2)理想地SCR方法使用的催化剂应该能在高温条件下使用,例如,400。C或更高,水热条件下和硫化合物存在时,保持好的催化活性。高温和水热条件在实践中经常遇到,例如在处理气体涡轮发动机排放时。在处理煤燃烧电厂和涡轮或其它用含硫燃料例如燃料油等作为燃料的发动机的排放气时,经常遇到硫或含硫化合物的存在。理论上,为了与存在的氮氧化物完全反应,有利于推动反应完成和帮助解决在气流中氨的不充分混合,非常希望在SCR方法中提供所需化学计量的量的过量氨。然而,在实践中,因为催化剂中未反应氨的排放自身会产生空气污染问题,一般不供应显著超过化学计量的量的过量氨。由于气流中氨的不充分反应和/或不充分混合,甚至在存在化学计量或低于化学计量的量氨的情况下也可发生这种未反应氨的排放。由于不充分混合在气流中形成高氨浓度的通道,并且当使用包括块状蜂窝类型基质载体(其包括具有多个细^:的、平行的、延伸其中的气流通道的难熔体)时是特别有影响的,因为,不同于颗粒催化剂的床的情况,通道之间的气体没有机会混合。除了含二氧化钛催化剂的钒和钨的氧化物,使用的还原催化剂也可以为离子交换沸石例如ZSM-5,丝光沸石、和八面沸石。可以^使用的其他SCR催化剂为沸石催化剂,如Byrne专利(美国4,961,917)所公开的,此处引用作为参考。如Byrne专利的现有技术指出,众所周知使用高比率的氧化硅比氧化铝来提高沸石的耐酸性并且提供给沸石提高的耐酸硫中毒性。一般,可以使用的氧化硅与氧化铝比比最小值10过量。用具有氧化硅与氧化铝比值至少为20的新鲜铜助催化的^沸石可以得到NOx与氨还原高于卯%的高转化效率。通过氧化硅与氧化铝的比为46的新鲜铜助催化的ZSM-5沸石可以得到高于75%的转化效率。然而,氧化硅与氧化铝的比分别为8和30的新鲜铜助催化的USY沸石提供85%和39%的NOx转化率,表明至少对USY,氧化硅与氧化铝的比值应该显著低于30。然而,抗短期硫中毒和维持用于SCR方法与用氧氧化氨的高水平活性的能力已经发现通过沸石来提供,该沸石也显示足够大的孔尺寸来允许反应物分子NO和NH3充分移动动和产品分子N2和H20移出,短期硫中毒导致的硫氧化分子存在的孔系统,和/或长期硫中毒导致的硫酸盐沉积。适宜尺寸的孔系统在所有三维结晶中相互连接。沸石领域^^知,沸石的晶体结构显示具有多或少规律性重复连接、交叉等的复杂孔结构。具有特殊特性的孔,例如给定尺寸直径或横断截面构造,如果这些孔没有与其它类似孔交叉,被称为一维。如果孔只在给定平面与其它类似的孔交叉,这样的特性的孔被称为在二维(结晶)互联。如果孔与位于同一平面和其它平面的类似孔交叉,这种孔被称为三维互联,即,为"三维"。已经发现具有高抗硫酸盐中毒的和为SCR方法和用氧氧化氨能够提供好活性的、并且甚至在遇到高温、水热和硫酸盐毒物时保持好活性的沸石为具有显示孔径至少大约7埃和在三维互联的孔的沸石。Byrne专利公开了三维的直径至少7埃的孔的互联提供硫酸盐分子穿过沸石结构的好的移动性,因此允许石克酸盐分子从催化剂释放以为反应物NOx和NH3分子和反应物NH3和02分子空出大量有效的吸附点。任何满足上述标准的沸石适宜用于本发明的实践;满足这些标准的沸石具体为USY、/3和ZSM-20。其它沸石也可能满足上述标准o主要SCR催化剂可以为工业界公知的任何形式的还原氮氧化物的催化剂。为了还原氮氧化物的目的,优选挤出均匀的催化剂。一个这种实施方案为含氧化钒和氧化钛和任选的钨的混合物的挤出均匀蜂窝催化剂。这种催化剂为工业界公知并且提供大约5卯m到大约10ppm的氨流失值。也可以使用催化剂涂层的蜂窝或板。本发明结合了位于主要SCR催化剂下游的次要氨氧化物催化剂。用这种方式,当氨穿过次要催化剂时穿过SCR催化剂的氨流失被氧化。次要催化剂必须具有几个有利的特点,包括在具有非常低量氧(大约2%)的烟道气条件下减少氨流失至较低水平(2卯m或更低),降低CO水平和基本上保持S02水平。氨氧化通过如下反应发生4NH3+30242N2+6H20(3)2NH3+202—N20+3H20(4)4NH3+502">4NO+6H20(5)本发明这里公开了加入高效次要催化剂,氨氧化催化剂,其位于SCR系统下游以通过和烟道气中存在的残留氧反应除去不希望的氨流失。令人惊讶的,即使在烟道气中只有少量的残留氧,已经发现某些次要催化剂可以用于此目的。在温度从大约300。C到450。C变化时,在只产生低水平NOx时可以得到氨的高转化。可以根据本发明处理的排放气经常固有地含有某些大量的氧。例如,涡轮发动机的典型排放气含从大约2到15体积%的氧和从大约20到500体积份每百万氮氧化物,后者一般包括NO和N02的混合物。即使当使用还原存在的所有氮氧化物所需化学计量的量的过量氨时,通常,在气流中存在充分的氧来氧化残留氨。然而,为了保证在第二催化剂区存在的充足的氧用于残留或过量氨的氧化,使用大量过量化学计量的量氨的情况下,或处理气流缺少或低氧含量时,含氧气体,通常为空气,可以在第一催化剂区和第二催化剂区引入。非常希望放置于SCR催化剂下游的次要氨氧化催化剂具有如下标准(a)在烟道气温度、氧浓度、和流速下可以氧化氨的物质;(b)在硫和氮的氧化物的存在下可以起作用的物质;(c)通过氨氧化副反应会产生少量氮氧化物的物质;(d)会提高NOx还原以便氨存在水平为2ppm或更低的物质;(e)会降低CO水平的物质;和(f)会保持S02水平的物质。次要催化剂位于用于负责氮氧化物的还原的SCR催化剂的下游。本发明的次要催化剂包括金属氧化物载体上的氧化钒和贵金属。氧化钛为优选的氧化物载体,尽管其他氧化物也可用作载体,包括氧化铝、氧化硅、氧化铝-氧化硅、氧化锆、氧化镁、氧化铪、氧化镧等。实验数据,如图2所示,已经显示对氨转化成氮氧化钛比氧化铝更具有选择性。氧化钛显得比氧化铝基质产生更少的氮氧化物。可以使用贵金属例如铂、钯、铑或金。已经发现铂是贵金属中最有活性的,因此优选铂。通过分散一种或多种贵金属的化合物和/或络合物在氧化钛大块载体物质上,贵金属可以掺杂在氧化钛基质上。如这里所用的,术语"化合物,,意为经过煅烧或经过使用催化剂,分解或另外转化成催化活性形式的催化活性成分(或"催化成分")、经常但不是必须为氧化物的任何盐、络合物等。一种或多种贵金属催化化合物的化合物或络合物可以溶解或悬浮在将润湿或浸渍载体物质的相反地不和催化物质的其它成分反应并且通过加热和/或真空的应用挥发或分解可以从催化剂中除去的任何液体中。一般,从经济和环境方面来说,优选可以溶解的化合物或^物的水溶液。例如,适宜的水可溶解的铂族金属化合物为氯铂酸、胺增溶的铂氢氧化物、铑氯化物、硝酸铑、氯化六胺铑、硝酸钯或氯化钯等。含化合物液体浸渍入催化剂大块氧化钬颗粒载体的孔,并且干燥浸渍物质并且优选煅烧除去液体并且粘结铂族金属在载体物质上。在有些情况下,直到催化剂使用并且经历高温排放气体,液体(其可以以例如水结晶存在)除去才会完成。在煅烧步骤,或至少在使用催化剂的初级阶段,这种化合物转化成铂族金属或其化合物的催化活性形式。众所周知可以采取类似的方式来向氧化钛载体物质掺入钒成分。例如,钒盐,例如草酸氧钒(vanadyloxalate)。并且可以用来向氧化钛载体掺入钒。而且,任何有用的金属氧化物载体可以替代氧化钛载体物质。一般,氧化钛上贵金属/氧化钒形式的次要催化剂应用于基质上。如主要催化剂的结构,次要催化剂基质的结构可以为本领域公知的任何形式。一般,基质包括泡沫状部件,经常指"蜂窝"基质载体,包括具有多数细微的、平行的、延伸穿过的气流通道的一种或多种耐高温体。这种基质栽体为本领域公知并且可以由任何适宜物质例如陶瓷或金属制备。优选堇青石蜂窝。这种蜂窝可以包含从大约11到大约64个独立的小室,优选具有64个小室。次要催化剂可以以颗粒的形式或涂层于陶瓷或金属结构例如上述的蜂窝结构上。本发明的催化剂也可以以挤出物、丸、片剂或任何其它适宜形状的颗粒形式提供,用作催化剂颗粒堆积的床,或例如板状、鞍状、管状等形状。本领域已知多种用于在泡沫状基质上沉积催化剂的沉积方法。用于在泡沫状基质上沉积催化剂的方法包括例如将催化剂置于液体媒介物中以形成浆料并且通过将基质浸入浆料、喷射浆料于基质上等来用浆料润湿泡沫状基质。贵金属的催化成分和氧化钛上的氧化钒一般以相对基质例如蜂窝基质从大约l.Og到大约2.5g/ii^的量存在。一般贵金属的量相对于金属氧化物载体例如氧化钛为以重量计从大约0.1到2.0%。优选的贵金属量从大约0.7到1.5重量%。一般氧化钒以金属氧化物载体的从大约1.0到10重量%的量存在。实施例1在本实施例,制备了通过浸渍上大约卯m"g表面积氧化钛载体的包括各种金属氧化物的样品催化剂。金属氧化物为V20s、MnO、CuO、ZnO、和Mo03。钒/氧化钛催化剂的制备如下执行1.13重量%草酸氧钒水溶液进一步用7.28g水稀释2.193.7g来自Millenium的氧化钛用142.86g草酸氧钒溶液浸渍3.干燥浸渍氧化钛粉末并且400°C下煅烧2小时所有其它金属氧化物催化剂用如上同样的过程制备。下表1说明了物质重量。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>实施例2在本实施例,制备了包括氧化钛上的贵金属和氧化铝上贵金属的催化剂。这里的氧化钛载体是实施例1的那种。氧化铝载体包括来自Alcoa的SBA150。氧化铝具有大约150mVg的表面积。1.89g18.2%Pt"A,,溶液(溶解在单乙醇胺的二氢六羟基铂酸(IV))用111.34g水稀释。205.84g氧化钛用Pt溶液浸渍。然后干燥粉末并且400。C下煅烧2小时。其它催化剂用同样的方式制备。使用的物质量如下表列出。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实施例3在本实施例,描述了用PM浸渍实施例2的氧化铝粉末制备蜂窝催化剂。通过球磨41g每种PM浸渍的实施例2制备的氧化铝粉末、49g水和10g乙酸成10微米或更小颗粒度来制备浆料。然后用浆料涂层64cpsi蜂窝至煅烧后负载1.7g/in3。然后干燥涂层的蜂窝并且500。C下煅烧1小时。实施例4描述了用PM浸渍实施例2的氧化钛粉末制备蜂窝催化剂。通过J求磨35g每种PM浸渍实施例2制备的氧化钬粉末、65g水成10微米颗粒度来制备浆料。然后用浆料涂层64cpsi蜂窝至煅烧后负载1.7g/in3。然后干燥涂层的蜂窝并且400。C下煅烧1小时。实施例5实施例3和4描述的用于氨转化的蜂窝催化剂的性能用含25卯mCO、15ppm氨、15%氧、10。/。水和2.5ppmNOx的气流评价。记录下300°C到500°C之间的氨和CO转化。转化%通过公式1来计算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>用来自AirTechInstruments的phoaccoustic多气体分析仪1312型测量NH3。NOx分析仪为来自CaliforniaAnalyticalinstruments的600HCLD分析仪。图1图解说明相对于用来自实施例1的粉末形成的蜂窝(实施例4)形成的氨转化百分比的NOx量。从图1,可以看出由于非常少量NOx形成,氧化钒、氧化锌、和氧化钼对氨转化成氮是非常具有选择性的。另一方面,在氨转化方面氧化锰和氧化铜更具活性,但是用这两种催化剂更高比例的氨,皮转化成NOx。图2图示了相对出口NOx的氨转化,所述出口NOx通过使气流从来自实施例2产生的铑粉末催化剂各自通过实施例3和4制备的蜂窝。可以看出,两种催化剂的活性非常相似。然而,由于在较高转化率用于转化氨成氮的钛催化剂上的铑基本上更具选择性,氧化铝催化剂上的铑产生较大量的NOx成分。实施例6如实施例1制备的氧化钛上的氧化钒催化剂粉末涂层在如实施例4所述的蜂窝上。2g/ftS铂浸渍于涂层的蜂窝上。在各种温度测试用于氨转化的Pt处理蜂窝。测试结果如图3所示。如图3所示,随着温度从300。C升高到500。C,氨转化从超过20增加到恰超过80%,然而具有的一氧化碳到二氧化碳的转化速率从300。C恰低于20%到450。C高于50%。然而,随着温度的升高,NOx产生量显著增加。因此,非常希望维持氨氧化温度低于500°C,优选从大约300到大约450。C,并且更优选从300到400°C。上面给出了实施本发明最佳方式的描述以及制备和使用之的方式和方法。然而,本发明易于修改并且由易于如上讨论的完全等效的更替组成。因此,本发明目的不限于这里公开的特别实施例。相反,希望覆盖所有在此精神下的修改和更替,如以下特别指出并清楚地主张本发明的主题内容的权利要求的一般表述。权利要求1、一种除去烟道气中的氨的方法,其中氨用作选择性催化还原剂与主要催化剂一起用于还原氮氧化物,其包括以下步骤a.向烟道气中加入氨和在所述主要催化剂存在下还原氮氧化物以产生NOx含量低于所述烟道气并含未反应氨的经处理的烟道气;b.所述经处理的烟道气与次要氨氧化催化剂接触以减少氨的量,所述次要催化剂包含金属氧化物载体上的氧化钒和贵金属。2、如权利要求l所述的方法,其中所述金属氧化物载体为氧化钛。3、如权利要求1所述的方法,其中所述贵金属选自铂、钯、铑和金。4、如权利要求l所述的方法,其中所述贵金属为铂。5、如权利要求1所述的方法,其中所述次要催化剂施于蜂窝形式的基质上。6、如权利要求1所述的方法,其中所述经处理的烟道气与次要催化剂在大约300°C到大约450°C的温度下接触。7、如权利要求1所述的方法,其中在与所述次要催化剂接触前将氧源加入所述经处理的烟道气。8、如权利要求5所述的方法,其中所述次要催化剂以每立方英寸所述基质大约1.0克到大约2.5克的范围存在。9、如权利要求l所述的方法,其中所述主要催化剂为氧化钒以及,任选地,氧化鴒,其位于氧化钬上。10、如权利要求9所述方法,其中所述主要催化剂为均匀的挤出物。11、如权利要求l所述的方法,其中所述烟道气从煤的燃烧获得。12、如权利要求2所述的方法,其中所述贵金属为铂。13、如权利要求2所述的方法,其中所述次要催化剂施于蜂窝形式的基质上。14、如权利要求2所述的方法,其中所述经处理的烟道气与次要催化剂在大约300°C到大约450。C的温度下接触。15、如权利要求2所述的方法,其中在与所述次要催化剂接触前将氧源加入所述经处理的烟道气。16、如权利要求13所述的方法,其中次要催化剂以每立方英寸所述基质大约l.O克到大约2.5克的范围存在。17、如权利要求1所述的方法,其中所述贵金属以相对所述金属氧化物载体大约0.1到2.0重量%的量存在。18、如权利要求1所述的方法,其中所述氧化钒构成所述金属氧化物载体的大约1.0到10重量%。19、如权利要求16所述的方法,其中所述贵金属以所述氧化钛的大约0.1到2.0重量%的量存在。20、如权利要求19所述的方法,其中所述氧化钒以所述氧化钛的大约0.1到10重量%的量存在。全文摘要描述了通过氧化除去烟道气中的过量氨(NH<sub>3</sub>)气的方法,其通过氨注射经历氮氧化物(NO<sub>x</sub>)的选择性催化还原(SCR)。本发明方法在保持二氧化硫(SO<sub>2</sub>)水平的同时,掺入贵金属的次级催化剂和金属氧化物如氧化钛上的钒催化氨和一氧化碳(CO)的氧化。文档编号B01D53/86GK101160164SQ200680012643公开日2008年4月9日申请日期2006年1月30日优先权日2005年2月16日发明者G·D·拉帕杜拉,P·H·德兰,X·刘申请人:巴斯福催化剂公司
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