[发明专利]用于含盐酸的废气的废气催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使催化剂再活化的方法，所述催化剂含有沸石，所述沸石掺杂有铁物种，所述方法包括用含氯化氢的气体处理催化剂的步骤。本发明还涉及一种借助根据本发明的方法得到的再活化的催化剂以及所述再活化的催化剂的用途：用于处理燃烧过程产生的废气，特别用于处理由垃圾燃烧装置产生的废气，特别地用于还原氧化氮。 

背景技术

在燃烧过程中产生的氧化氮是产生酸雨及与其相关的环境污染的主要诱因，并且是产生对健康有害的所谓的热雾(Sommersmog)的触发剂。应该在排放到环境之前通过将氧化氮从废气中除去而阻止氧化氮的排放。 

在环境中氧化氮排放的根源主要在于机动车行驶以及燃烧装置，特别是火力发电厂或固定的内燃机以及垃圾燃烧装置。 

由于氧化氮排放对坏境的有害作用，进一步减少其排放是十分重要的。在联合国近期将提出在当前的标准中大幅减小固定的和机动车的废气的NO_x排放界限值，这在欧盟也在进行讨论。 

为了达到这种界限值，在可移动的内燃机(柴油机)的情况下其不再通过在发动机内部的方法来实现，而是仅通过例如借助适当催化剂的废气处理来实现。 

用于除去氧化氮的最重要的技术之一是选择性催化还原(SCR)。碳氢化合物(HC-SCR)或氨(NH₃-SCR)和/或例如尿素 的NH₃前体通常用作还原剂。此外，金属交换的沸石(也称为掺杂金属的沸石)已经证明为活性很高且可在较大的温度范围内使用的SCR催化剂。所用物质是无毒的并且相对于普通的基于V₂O₅的催化剂产生更少的N₂O和SO₃。特别之处在于，对于通常使用的钒催化剂，掺杂有铁的沸石在热液条件下由于具有很高的活性和对于硫的稳定性因而具有良好的可替代性。 

通过在工作期间催化剂的热力学老化或者甚至在将活性组分(例如铁、钒、钴和铜)掺杂或引入沸石时已经发生的催化剂热力学老化会产生一些问题，这是因为所述起催化作用的活性金属的不同氧化态通常彼此接近而且并非总是含有所期望的起催化作用的活性物种，或者起催化作用的活性物种在催化剂工作时在较高的温度下或在制备过程(氧、温度、湿度等)中被转换为起催化作用的非活性的物种。已经证明了，在实际中所有公知的现有技术的方法中起催化作用的活性金属的团簇物种(Cluster-Spezies)在沸石的内部通过金属交换生成，团簇物种为起催化作用的非活性的，或者团簇物种的存在完全抵消催化活性。 

在现有技术中长期期望的是，在应用催化剂之前这样使其活化，即尽可能避免产生起催化作用的非活性的物种。 

专利文献DE 38 41 990公开了含钼的掺杂Ca的沸石的用途，其特别用于在煤燃烧的烟气中的应用。还公知了用于使这种用于对废气除氮的催化剂再活化方法，所述催化剂大多包括非活化的催化剂或非活化的起催化作用的活性物种，通过氢处理来还原(US 3,986,982)。 

专利文献US 4,835,319描述了用于制备1，4-二(4-苯氧基苯甲酰基)苯的催化剂，其中沸石类的催化剂借助于组合的氢-HCl处理(Wasserstoff-HCl-Behandlung)而被再活化或活化。 

专利文献EP 316 727涉及含贵金属的沸石借助于CCl₄/O₂/N₂混合物的再活化。对此，在该应用中注意不能使用HCl，因为HCl相对于CCl₄和CFCl₂会产生较差的结果，而且也不能完全实现再活化。 

其中，术语“团簇(Cluster)”应理解为多核的、桥接或非桥接的金属化合物，所述金属化合物包含至少三个相同或不同的金属原子。至今这种金属交换的沸石，即，其中在沸石骨架的内部能够证明不存在金属团簇，仍然不为公知。 

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供另一种方法，其中，可以使由于热力学老化或在掺杂过程中产生的非活性的金属物种转换为活性的金属物种。