[发明专利]一种低温高效氨氧化催化剂

说明书

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种低温高效氨氧化催化剂。本发明提供的催化剂为包括贵金属改性分子筛和SCR催化材料的混合物；所述贵金属改性分子筛为铂改性分子筛。本发明提供的催化剂通过耦合具有高效低温氨氧化功能的铂改性分子筛和具有NOx选择性还原功能的SCR催化材料，可使催化剂兼顾高的氨氧化效率和氮气选择性，解决铂负载氧化铝催化剂在低温（180~250℃）条件下的氨泄漏问题。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及一种低温高效氨氧化催化剂。

背景技术

柴油机是大气含氮化合物和颗粒物的最大贡献者。移动源中对氮氧化物（NOx）的处理技术为选择性催化还原技术（SCR），为确保NOx的高效净化，常采用喷射过多的尿素溶液来向柴油机尾气中添加大于化学计量比的NH₃以提高对NOx的转化效率。但是，这种方式会造成未反应NH₃的泄漏以及脱附NH₃造成的NH₃泄漏，从而造成对环境的二次污染。目前已发布的国六重型柴油车法规GB17691-2018中明确规定NH₃的排放限值为10 ppm，NH₃成为新的排放控制污染物。因此，防止氨泄漏技术成为柴油机尾气后处理关键技术之一。

氨氧化催化剂（ASC）是一种将NH₃氧化为N₂，高效实现NH₃转化的技术。传统的氨氧化催化剂是采用铂负载在氧化铝上的单层结构催化剂，虽然对NH₃的处理能力很强，但是这类催化剂在整个反应温度段会产生大量的副产物N₂O、NO、NO₂，导致N₂选择性降低，从而增加NO_x的排放，易导致NO_x排放不达标。因此，传统的氨氧化催化剂存在N₂选择性较差问题，阻碍了ASC催化剂在实际车用上的应用。

为避免氨氧化催化剂在反应过程中产生二次污染，目前常采用的ASC催化剂多为双层催化结构：底层为贵金属催化层（AOC），可将NH₃催化氧化为NOx、N₂或N₂O；外层为SCR层，可将底层产生的副产物NOx催化还原为N₂。通过双催化涂层的氧化性和还原性的协同作用，提高整体催化剂的N₂选择性。如CN110075907公开了一种用于柴油车尾气净化的氨氧化催化剂，该催化剂为一种双涂层催化剂，其底层采用氧化铝、氧化硅等载体材料来负载Pt或/和Pd；外层为CHA型分子筛。该催化剂在275℃的NH₃转化效率达90%，350℃以上的N₂选择性＞70%。这类双层催化剂在350℃以上具有优异的NH₃转化能力和N₂选择性，但其在低温条件下（200~250℃）的氨气转化效率较低，仅为20%~60%。而脱硝设备在实际运行过程中，尾气温度在180℃时就会开始喷射尿素水溶液，在180~250℃时由于SCR催化剂的NOx转化效率低，消耗的NH₃有限，极容易导致NH₃泄露。因此，该类型催化剂无法将180~250℃区间泄露的氨高效氧化，无法解决脱硝设备在低温下存在的氨泄漏问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低温高效氨氧化催化剂，本发明提供的催化剂通过耦合具有高效低温氨氧化功能的铂改性分子筛和具有NOx选择性还原功能的SCR催化材料，可使催化剂兼顾高的氨氧化效率和氮气选择性，解决铂负载氧化铝催化剂在低温（180~250℃）条件下的氨泄漏问题。

本发明提供了一种低温高效氨氧化催化剂，为混合物，所述混合物中包括贵金属改性分子筛和SCR催化材料；

所述贵金属改性分子筛为铂改性分子筛。