[发明专利]可再生NO氧化催化剂及其制备方法和应用

说明书

本公开涉及一种可再生NO氧化催化剂及其制备方法和应用。以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂含有：5～35重量％的IB族金属元素氧化物，10～93重量％的含镁氧化硅载体，4～50重量％的粘土，2～50重量％的粘结剂；所述含镁氧化硅载体含有二氧化硅和镁元素，所述含镁氧化硅载体具有介孔结构，所述含镁氧化硅载体的比表面积为340m²/g以上，平均孔径为3.5～22nm。本公开的催化剂在含硫组分存在的情况下氧化性能依然较好且长时间使用后易于还原再生。

技术领域

本公开涉及一种可再生NO氧化催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着经济的发展和化石燃料的开发利用，大气烟尘、酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境污染问题日益严重。例如煤炭、原油等能源燃烧产生的 SO_X和NO_X是造成酸雨的主要根源，是雾霾的前驱体。

处理含有SO_X和NO_X的烟气时，通过酸碱反应可以脱除SO_X，反应简单且易于操作；而NO_X中NO的含量可以高达95％，因此NO_X的脱除主要是对NO的脱除处理。NO无法通过溶解法或酸碱反应来脱除。现有的NO 处理方法包括：(1)选择性催化还原法，即在催化剂的作用下，在含有NO 的气体中喷入还原剂氨或尿素，把其中的NO_x还原成N₂和H₂O，该方法的缺点是催化剂昂贵，且过量的还原剂容易造成氨逃逸；(2)NO催化高温分解，该方法的缺陷是催化剂受氧气影响，容易被抑制；(3)NO催化氧化法，是通过将NO转化为能被碱性溶液吸收的NO₂，再通过吸附或湿法洗涤等工艺进行脱除NO₂。该方法不易产生二次污染、且能够利用烟气中剩余氧气处理NO。但是，现有的NO催化氧化催化剂存在易被SO₂中毒的问题。

CN 103537278中公开了一种用于将NO氧化成NO₂的催化剂及其制备方法。所述的催化剂包括载体和活性组分，所述的载体包括锐钛矿型二氧化钛和金红石型二氧化钛的混合晶型二氧化钛，所述的活性组分为含锰元素的氧化物。此催化剂可实现NO的高效氧化。

CN 106268855中公开了一种低温NO氧化催化剂及其制备方法及使用方法。其中，所述的催化剂包括载体和活性组分，载体为锐钛矿型纳米TiO₂或者纳米α-Al₂O₃,或者组分含锰、铈、钴元素的氧化物；所述的催化剂为粉末状或者蜂窝状。该催化剂可在较低的温度段获得较高的NO氧化效率。

上述催化剂均存在抗硫中毒性能差和长时间使用后还原再生难的缺点。

发明内容

本公开的目的是提供一种可再生NO氧化催化剂及其制备方法和应用，解决现有催化剂抗硫中毒性能差和长时间使用后还原再生难的问题。

为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种可再生NO氧化催化剂，以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂含有：5～35重量％的IB族金属元素氧化物，10～93重量％的含镁氧化硅载体，4～50重量％的粘土，2～50重量％的粘结剂；所述含镁氧化硅载体含有二氧化硅和镁元素，所述含镁氧化硅载体具有介孔结构，所述含镁氧化硅载体的比表面积为340m2/g以上，平均孔径为3.5～22nm。

可选地，所述粘结剂为氧化铝、氧化锆或氧化钛，或者为它们中两者或三者的组合。

可选地，所述粘结剂为二氧化锆和/或锐钛矿型氧化钛。

可选地，所述催化剂含有15～90重量％的所述含镁氧化硅载体；所述含镁氧化硅载体中，以氧化镁计的镁元素的重量含量为0.5％～30％。