应器中用于在流体流中进行催化 反应。
[0160] 在一些实施方式中，本文所描述的结构性催化剂本体的梯度的催化材料包含一种 或多种过渡金属。在一些实施方式中，催化材料的过渡金属包含钒、钨、钼、铂、钯、钌、铑、 铼、铁、金、银、铜或镍或它们的合金或氧化物。在一些实施方式中，本文所描述的结构性催 化剂本体的梯度的一种或多种催化材料适合SCR应用和过程。在一些实施方式中，例如，催 化材料包含V 205、103或MoO 3或它们的混合物。
[0161] 在一些实施方式中，本文所描述的第一催化材料包含选自由以下组成的组中的过 渡金属：钒、钨、钼、铂、钯、钌、铑、铼、铁、金、银、铜和镍以及它们的合金和氧化物。在一些实 施方式中，例如，第一催化材料是％0 5、103或MoO 3。此外，在一些实施方式中，本文所描述的 第二催化材料包含选自由以下组成的组中的过渡金属：钒、钨、钼、铂、钯、钌、铑、铼、铁、金、 银、铜和镍以及它们的合金和氧化物。在一些实施方式中，例如，第二催化材料是V 205、W0^ MoO3。在一些实施方式中，本文所描述的至少一种另外的催化材料包含选自由以下组成的 组中的过渡金属：钒、钨、钼、铂、钯、钌、铑、铼、铁、金、银、铜和镍以及它们的合金和氧化物。 在一些实施方式中，例如，至少一种另外的催化材料是7 2〇5、103或此03。
[0162] 本文所描述的结构性催化剂本体可以具有并非与本发明的目标不一致的任何尺 寸和机械性能。在一些实施方式中，结构性催化剂本体具有适合使用在SCR应用和过程 中的尺寸和机械性质。在一些实施方式中，例如，结构性催化剂本体可以具有与美国专利 7, 807, 110、7, 776, 786和7, 658, 898中描述的结构性催化剂本体一致的一个或多个性质。 在一些实施方式中，本文所描述的结构性催化剂本体包含板状催化剂本体或波纹状催化剂 本体。在一些实施方式中，本文所描述的结构性催化剂本体可以包含一个或多个板状催化 剂元件或波纹状催化剂元件。
[0163] 另一方面，本文描述了一种催化剂模块，包含框架和设置在所述框架中的多个结 构性催化剂本体，所述结构性催化剂本体包含沿着如本文所描述的至少一个内隔壁的表面 宽度的第一催化材料的梯度，其中模块的催化剂本体的催化活性是基本上均匀的。在一些 实施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的催化活性变化小于约20%。在一些 实施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的催化活性变化小于10%。在一些实 施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的催化活性变化小于5%。在一些实施 方式中，催化活性包含氮氧化物的选择性催化还原、汞的氧化或氨的氧化或它们的组合。
[0164] 在一些实施方式中，模块的催化剂本体的二氧化硫氧化活性是基本上均匀的。在 一些实施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的二氧化硫氧化活性变化小于 40%。在一些实施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的二氧化硫氧化活性变 化小于20%。在一些实施方式中，由于基本上均匀，模块的催化剂本体之间的二氧化硫氧化 活性变化小于10%。
[0165] 此外，在一些实施方式中，模块的催化剂本体包含除了沿着至少一个内隔壁表面 宽度的第一催化材料的梯度之外本文所述的一个或多个催化梯度。在一些实施方式中，例 如，模块的催化剂本体还包含沿着如本文所描述的至少一个内隔部分的宽度和/或长度的 体相第一催化材料的梯度。在一些实施方式中，模块的催化剂本体可以具有在图5的表1 中提供的梯度的任何组合。
[0166] 另一方面，本文描述了催化反应器的至少一个催化剂层，所述催化剂层包含多个 结构性催化剂本体，所述结构性催化剂本体包含沿着如本文所描述的至少一个内隔壁的表 面宽度的第一催化材料的梯度，其中催化剂层的结构性催化剂本体的催化活性是基本上均 匀的。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之间的催化活性变化小 于约20%。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之间的催化活性变 化小于约10%。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之间的催化活 性变化小于约5%。在一些实施方式中，催化活性包含氮氧化物的选择性催化还原、汞的氧 化或氨的氧化或它们的组合。
[0167] 在一些实施方式中，催化剂层的催化剂本体的二氧化硫的氧化活性是基本上均匀 的。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之间的二氧化硫氧化活性 变化小于40%。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之间的二氧化 硫氧化活性变化小于20 %。在一些实施方式中，由于基本上均匀，催化剂层的催化剂本体之 间的二氧化硫氧化活性变化小于10%。
[0168] 在一些实施方式中，催化剂层的催化剂本体包含除了沿着至少一个内隔壁表面宽 度的第一催化材料的梯度之外本文所描述的一个或多个催化梯度。在一些实施方式中，例 如，催化剂层的催化剂本体还包含沿着如本文所描述的至少一个内隔部分的宽度和/或长 度的体相第一催化材料的梯度。在一些实施方式中，催化剂层的催化剂本体可以具有在图 5的表1中提供的梯度的任何组合。
[0169] 在一些实施方式中，将催化剂层的催化剂本体设置在一个或多个模块中。
[0170] 另一方面，提供了生产本文所描述的结构性催化剂本体的方法。在一些实施方式 中，产生结构性催化剂本体的方法包含：提供包括包含第一表面和与所述第一表面相对的 第二表面的至少一个内隔壁的催化剂载体，用包含第一催化材料的溶液浸渍所述至少一个 内隔壁并以建立沿着第一表面宽度的第一催化材料的梯度的方式干燥所述至少一个内隔 壁。在一些实施方式中，在第一表面宽度的周围第一催化材料的量的梯度减少。在一些实 施方式中，沿着第一表面宽度的中心区域第一催化材料的量的梯度增加。
[0171] 在一些实施方式中，沿着第二表面宽度还建立第一催化材料的梯度。在一些实施 方式中，在第二表面宽度的周围第一催化材料的量的梯度减少。在一些实施方式中，沿着第 二表面宽度的中心区域第一催化材料的量的梯度增加。在一些实施方式中，沿着第二表面 宽度的第一催化材料的梯度曲线与沿着第一表面宽度的第一催化材料的梯度曲线是对称 的或基本上对称的。
[0172] 在一些实施方式中，以建立沿着内隔壁宽度的体相第一催化材料的梯度的方式干 燥结构性催化剂载体的至少一个内隔壁。在一些实施方式中，在内隔壁宽度的周围体相第 一催化材料的浓度梯度降低。在一些实施方式中，沿着内隔壁宽度的中心区域体相第一催 化材料的浓度增加。在一些实施方式中，沿着内隔壁宽度的体相第一催化材料的梯度具有 围绕曲线中点对称的或基本上对称的曲线。
[0173] 在一些实施方式中，以建立沿着内隔壁的第一表面长度的第一催化剂材料的梯度 的方式干燥结构性催化剂载体的至少一个内隔壁。在一些实施方式中，沿着内隔壁的第一 表面长度的第一催化材料的梯度包含与在内隔壁的第二末端处的第一催化材料的量相比， 在内隔壁的第一末端处第一催化材料的更大的量，所述第二末端与第一末端相对。
[0174] 在一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度还建立第一催化材料的梯度。在 一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度的第一催化材料的梯度包含与在内隔壁的第 二末端处的第一催化材料的量相比，在内隔壁的第一末端处第一催化材料的更大的量，所 述第二末端与第一末端相对。在一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度的第一催化 材料的梯度曲线与沿着内隔壁的第一表面长度的第一催化材料的梯度曲线是对称的或基 本上对称的。
[0175] 在一些实施方式中，内隔壁的第一末端对应于结构性催化剂本体的流体流入口侧 而第二末端对应于结构性催化剂本体的流体流出口侧。可选地，在一些实施方式中，内隔壁 的第一末端对应于结构性催化剂本体的出口侧，而第二末端对应于流体流入口侧。
[0176] 在一些实施方式中，以建立沿着内隔壁长度的体相第一催化材料的梯度的方式干 燥本文所描述的结构性催化剂本体的至少一个内隔壁。在一些实施方式中，沿着内隔壁长 度的第一本体催化材料的梯度包含与在内隔壁的第二末端处的体相第一催化材料的浓度 相比，在内隔壁的第一末端处体相第一催化材料的更大的量，所述第二末端与第一末端相 对。
[0177] 在本文所描述方法的一些实施方式中，结构性催化剂本体包含多个内隔壁，使得 用包含第一催化材料的溶液浸渍内隔壁，并以建立沿着内隔壁的一个或多个表面的宽度和 /或长度的第一催化材料的梯度的方式进行干燥。在一些实施方式中，以建立沿着内隔壁的 宽度和/或长度的体相第一催化材料的梯度的方式干燥内隔壁。
[0178] 在一些实施方式中，根据本文所描述方法产生的结构性催化剂本体的内隔壁相交 从而形成一个或多个中心柱。在一些实施方式中，用包含第一催化材料的溶液浸渍至少一 个中心柱，并以建立在所述中心柱和至少一个内隔壁之间的体相第一催化材料的梯度的方 式进行干燥。在一些实施方式中，例如，与中心柱相比较，至少一个内隔壁包含体相第一催 化材料的更高浓度。在一些实施方式中，与中心柱相比较，连接到中心柱的每个内隔壁包含 体相第一催化材料的更高浓度。
[0179] 在本文所描述方法的一些实施方式中，浸渍溶液还包含第二催化材料。在一些实 施方式中，沿着内隔壁宽度建立本体金属或金属氧化物第二催化材料的梯度。可选地，在一 些实施方式中，包含本文所描述的第一催化材料的一个或多个梯度的结构性催化剂本体的 至少一个内隔壁进一步用包含金属或金属氧化物第二催化材料的溶液浸渍并以建立沿着 内隔壁的第一表面和/或第二表面宽度的金属或金属氧化物第二催化材料的梯度的方式 进行干燥。在一些实施方式中，沿着内隔壁宽度建立本体金属或金属氧化物第二催化材料 的梯度。
[0180] 在一些实施方式中，在第一表面宽度的周围第二催化材料的量的梯度降低。在一 些实施方式中，沿着第一表面宽度的中心区域第二催化材料的量的梯度增加。
[0181] 在一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面宽度还建立第二催化材料的梯度。在 一些实施方式中，在第二表面宽度的周围第二催化材料的量的梯度减少。在一些实施方式 中，沿着第二表面宽度的中心区域第二催化材料的量的梯度增加。在一些实施方式中，沿着 第二表面宽度的第二催化材料的梯度曲线与沿着第一表面宽度的第二催化材料的梯度曲 线是对称的或基本上对称的。
[0182] 在一些实施方式中，沿着内隔壁的第一表面长度还建立第二催化材料的梯度。在 一些实施方式中，沿着内隔壁的第一表面的第二催化材料的梯度包含与在内隔壁的第二末 端处的第二催化材料的量相比，在内隔壁的第一末端处的第二催化材料的更大的量，所述 第二末端与第一末端相对。
[0183] 在一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度还建立第二催化材料的梯度。在 一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度的第二催化材料的梯度包含与在内隔壁的第 二末端处的第二催化材料的量相比，在内隔壁的第一末端处的第二催化材料的更大的量， 所述第二末端与第一末端相对。在一些实施方式中，沿着内隔壁的第二表面长度的第二催 化材料的梯度曲线与沿着内隔壁的第一表面长度的第二催化材料的梯度曲线是对称的或 基本上对称的。
[0184] 在一些实施方式中，沿着内隔壁宽度还建立体相第二催化材料的梯度。在一些实 施方式中，在内隔壁宽度的周围体相第二催化材料的浓度梯度降低。在一些实施方式中，沿 着内隔壁宽度的中心区域体相第二催化材料的浓度增加。在一些实施方式中，沿着内隔壁 宽度的体相第二催化材料的梯度具有围绕曲线中点对称的或基本上对称的曲线。
[0185] 在一些实施方式中，干燥本文所描述的结构性催化剂本体的至少一个内隔壁还建 立沿着内隔壁长度的体相第二催化材料的梯度。在一些实施方式中，沿着内隔壁长度的体 相第二催化材料的梯度包含与在内隔壁的第二末端处的体相第二催化材料的浓度相比，在 内隔壁的第一末端处体相第二催化材料的更大浓度，所述第二末端与第一末端相对。
[0186] 此外，在本文所描述方法的一些实施方式中，沿着结构性催化剂本体的多个内隔 壁的一个或多个表面的宽度和/或长度还建立第二催化材料的梯度。在一些实施方式中， 沿着结构性催化剂本体的多个内隔壁的宽度和/或长度还建立体相第二催化材料的梯度。
[0187] 在一些实施方式中，用另外包含第二催化材料的溶液浸渍结构性催化剂本体的至 少一个中心柱，并且干燥结构性催化剂本体还建立在中心柱和形成所述中心柱的至少一个 内隔壁之间的体相第二催化材料的梯度。在一些实施方式中，例如，与中心柱相比较，至少 一个内隔壁包含体相第二催化材料的更高浓度。在一些实施方式中，与中心柱相比较，形成 中心柱的每个内隔壁包含体相第二催化材料的更高浓度。
[0188] 此外，在一些实施方式中，用第二催化材料浸渍本文所描述的结构性催化剂本体 的外周壁。在其中外周壁包含体相第二催化剂材料的一些实施方式中，与外周壁相比较，结 构性催化剂本体的内隔壁包含体相第二催化材料的更高浓度。
[0189] 在一些实施方式中，根据本文所描述方法生产的结构性催化剂本体的梯度的第一 和/或第二催化材料包含一种或多种过渡金属。在一些实施方式中，第一和/或第二催化材 料的过渡金属包含钒、钨、钼、铂、钯、钌、铑、铼、铁、金、银、铜或镍或它们的合金或氧化物。 在一些实施方式中，本文所描述的结构性催化剂本体的梯度的第一和/或第二催化材料适 合于SCR应用和过程。在一些实施方式中，例如，第一和/或第二催化材料包含％0 5、103或 1〇03或它们的混合物。在一些实施方式中，第一和/或第二催化材料包含用于形成适用于 SCR应用的催化材料的一种或多种前体。在一些实施方式中，例如，第一和/或第二催化材 料包含用于形成V20 5、103或MoO 3或它们的混合物的一种或多种前体。
[0190] 在一些实施方式中，干燥结构化催化剂载体的内隔壁和/或中心柱包含在足以建 立本文所描述的第一催化材料和/或第二催化材料的一个或多个梯度的速率和/或温度下 使气体流过内隔壁和/或中心柱的表面。使气体流过内隔壁和/或中心柱的表面以建立本 文所描述的第一催化材料和/或第二催化材料的一个或多个梯度能够以并非与本发明的 目标不一致的任何方式来进行。在一些实施方式中，气体以均匀的或基本上均匀的方式流 过全部的或基本上全部的结构性催化剂载体的内隔壁和/或中心柱。
[0191] 此外，在一些实施方式中，本文所描述方法的浸渍溶液还包含至少一种另外的催 化材料。在这类实施方式中，干燥结构性催化剂本体可以提供与本文所描述的第一和/或 第二催化材料的任何梯度一致的具有在结构性催化剂本体上的结构和/或位置的另外的 催化材料的一个或多个梯度。
[0192] 在一些实施方式中，结构性催化剂载体是原始的。在一些实施方式中，原始的结构 性催化剂载体尚未被使用或预先安装到催化反应器中用于在流体流中进行催化反应。
[0193] 在一些实施方式中，结构性催化剂载体是使用过的。在一些实施方式中，使用过的 结构性催化剂载体已预先安装在催化反应器中用于在流体流中进行催化反应。在一些实施 方式中，使用过的催化剂载体是需要再生的结构性催化剂本体的一部分。
[0194] 在一些实施方式中，原始的或使用过的结构性催化剂载体包含蜂巢状结构性载 体、板状结构性载体或波纹状结构性载体。
[0195] 在本文所描述方法的一些实施方式中，包含多个内隔壁的结构性催化剂载体被设 置在催化剂模块的框架中。在这类实施方式中，包含结构性催化剂载体的催化剂模块可以 浸渍在催化材料的溶液中从而用催化材料浸渍结构性催化剂载体的内隔壁和/或中心柱。
[0196] 在一些实施方式中，将用第一催化材料的溶液浸渍的结构性催化剂载体干燥同时 保留催化剂模块的框架以建立本文所描述的第一催化材料的一个或多个梯度。在一些实施 方式中，浸渍溶液还包含第二催化材料，其中干燥结构性催化剂载体同时保留在催化剂模 块的框架中还建立了如本文所描述的第二催化材料的一个或多个梯度。在一些实施方式 中，例如，气体在足以建立本文所描述的第一和/或第二催化材料的一个或多个梯度的速 率和/或温度下流动通过模块并流过结构性催化剂载体的内隔壁和/或中心柱的表面。在 一些实施方式中，气体均匀地或基本上均匀地流过设置在模块框架中的结构性催化剂载体 使得所得到的结构性催化剂本体的催化活性横过模块是基本上均匀的。在一些实施方式 中，由于基本上均