[其他]一种用于还原法去除氮的氧化物的催化剂的制备工艺

说明书

本发明涉及一种用于还原法去除氮的氧化物的催化剂制备工艺，而该催化剂含有不溶于水的硫酸氧钒（β-VOSO₄）、硫酸钡、钛化合物和-粘土矿物，并且呈蜂窝结构。

本发明特别涉及用于还原法去除氮的氧化物的一种催化剂的制备工艺，它适合于还原法去除含有氮的氧化物的废气中的氮的氧化物，特别是同时含有氮的氧化物与硫的氧化物和灰尘的废气。

已经知道多种方法及催化剂用于去除从各种工厂的固定的燃烧设备，包括锅炉、蒸汽动力厂、炼铁厂等所排放出的氮的氧化物（NO_x）例如一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂）另外除NO_x外还含有硫的氧化物（SO_x），例如，二氧化硫（SO₂）、三氧化硫（SO₃）等的废气中的NO_x通过在还原性物质如氨存在下使其还原。如下面化学方程式所示：

还原法去除氮的氧化物的有代表性的催化剂，可以提及的是载在氧化铝、二氧化钛等载体上的铁、铜、钒等的氧化物或其它类似的东西。在这些催化剂中，V₂O₅-TiO₂催化剂是优良的催化剂，即使在低温（300℃左右）它也具有很高的活性，并显示出很高的抗SO_x性。但是，V₂O₅-TiO₂催化剂的缺点在于：具有很高的把SO₂氧化成SO₃的活性，使大量的SO₃在催化剂上形成，它与加入的还原性物质氨结合，累积在催化剂表面，或在热交换器和烟筒中沉积如酸式硫酸铵这样的硫的化合物，因而在操作中产生了许多问题，其中包括所用的催化剂降低品质和设备的腐蚀。

另外，已知道多种催化剂用于还原法去除氮的氧化物，其中金属硫酸盐作为载体和/或活性组分。这些催化剂就其寿命和抗SO_x性来说，是比较优良的催化剂。但是它们有缺点，即在催化剂被废气中的灰尘沉积其上而污染或在操作中水施加到催化剂上时活性组分被洗脱出并且催化剂本身变质。除此之外，在较低温度下（300℃左右）其活性是低的。

另外，日本临时专利公告第103869/1976的专利的权利要求书中描述了许许多多金属硫酸盐催化剂，它们的抗水性差，这就使催化剂变质或当催化剂要用水冲洗再生时，其中的活性组分被洗脱出，这从说明书第3页左栏20行到右栏6行的描述中可以看得很清楚。在制备催化剂过程中不需要锻烧，通过用水冲洗活性组分可以很容易地分离。

以本申请人为名义的日本专利公告第32020/1981（相应于西德专利2842147）描述了由硫酸钡和不溶于水的硫酸氧钒构成的一种催化剂。该专利公告中所描述的催化剂，其特征在于优良的耐水和抗SO_x性;低的把SO₂氧化成SO₃的活性（SO₂氧化活性）;以及在比较低的温度下去除NO_x的高的活性。另外，日本临时专利公告第59249/1984描述了一种用于还原法去除氮的氧化物的催化剂的制备工艺，该催化剂是由钛化合物，硫酸钡以及不溶于水的硫酸氧钒构成。这种工艺包括：把还原剂加到5价钒的钒化合物中（五价钒化合物）使钒价降低至5价以下，把此溶液与硫酸或硫酸铵，硫酸钡和氢氧化钛在有水存在下混合，接着进行锻烧。按照此述公告描述的工艺制备的催化剂，其特征在于在300℃～340℃通过调节NH₃/NO的克分子比不高于1时，此催化剂用来处理废气时具有很高的去除NO_x的活性;去除氮的氧化物后，废气中只有少量氨残留;较低的SO₂氧化活性。