[发明专利]二氧化硫氧化催化剂

说明书

本发明涉及一种氧化存在于含氧气流中二氧化硫的催化剂，该催化剂含有下列组分：

A)用作催化活性物质的氧化钒；

A)用作催化活性物质的碱金属的氧化物和(或)硫酸盐；和

B)用作加大表面积组分的硅的氧化物和(或)铝的氧化物。

除道路交通之外，从各种燃烧过程和工业装置中排出的废气是环境污染源之一。空气中的污染物，即氮的氧化物、一氧化碳、烃和二氧化碳，主要存在于这些废气中。人们早已知道它们对环境的污染作用。

考虑到原有的降低污染排出物的方法对总污染物的散发所起的作用甚小，因而不得不采用第二种方法，例如净化废气的各种催化方法。

许多燃烧矿物燃料的方法都是用超过化学计算量的燃料/空气混合物进行的。在这些情况下，适用的废气催化净化方法包括非常有名的用氨脱除氮的氧化物的SCR法，和利用含贵金属氧化催化剂氧化一氧化碳、烃以及可进一步加工成硫酸的二氧化硫的方法。在EP-PS3601378中所介绍的方法是上述两种方法的联合方法，是用于脱除废气中NO_x和SO_x，以回收硫酸的。

由于制造上的原因，基本符合需要的大几何尺寸的整体式贵金属氧化催化剂，尚不能制得。迄今一直需要层叠地安装一个个相当小的整体式催化剂，以得到必要的催化剂体积。由于来自有尘废气的烟尘深藏在相邻的整体式催化剂之间，因此必须装设大量的高价吹尘风机，把烟尘吹去。此外，这类催化剂的贵金属组分也毕竟是一个值得考虑的成本要素，虽然这种成本要素对于较小的废气净化装置是可容许的，但是对于大装置(例如热电厂或大电厂的装置)会使投资过高。最后，催化活性贵金属组分对烟气中所含的可能引起催化剂减活的有毒组分特别敏感。

如上所述，暴露于有尘废气中的催化剂要用通常所说的除烟灰或除烟尘风机保持清洁。这种风机可吹出沉积在催化剂入口端正面上和相邻催化剂之间接点中的烟尘，然后借助过热蒸汽或热空气使它返回废气流，接着被废气流带过催化剂孔道和从反应器中排出。为了尽可能减少用于催化反应器的高价除烟尘风机的数量，对于上述装填整体式或蜂窝状催化剂反应器来说，尽可能减少入口端正表面和接点，是非常必要的。要做到正尽可能减少入口端正表面和接头的先决条件是，必须能制造相当长的整体式或蜂窝状催化剂。但是，就含贵金属的涂层催化剂来说，仍然满足不了这种需要。

此外，除烟灰或除烟尘风机只能用于整体式或蜂窝状催化剂，原因是，它们用去净化粒状催化剂时，由于烟尘会进入催化剂床层的较深处，以致阻碍净化，而且还会有产生不可控制的粒状催化剂涡流的危险。

但是，在通常所说的接触法中，迄今用于将二氧化硫转化成三氧化硫(硫酸酐)的贵金属(例如铂)催化剂，尤其是基于金属氧化物的催化剂(例如以五氧化二钒和碱金属硫酸盐及二氧化硅作载体的催化剂)曾经专以颗粒状的形式(挤出物或环状物)使用。由于上述原因，这种方法用于处理含二氧化硫废气，特别是在有烟尘时，是有问题的。由于沉积的烟尘要通过催化剂过筛才能脱除，因此这类颗粒催化剂的寿命主要取决于其机械强度性能。

本发明所解决的问题是，提供一种可将存在于含氧气流或加氧气流或含氧气体中的二氧化硫转化成三氧化硫的催化剂。这种催化剂可以以适宜于形成床层的粒状形式用于处理无尘气流，也可以以整体式或蜂窝状的形式用于对压力损失敏感的废气和烟气净化装置和(或)用于处理含尘空气、废气或烟气流。这种催化剂既易于模制成任何一般形状的粒状催化剂，又可以制成整体式或蜂窝状催化剂。因为已知的粒状催化剂无适当的耐磨性，或完全不适宜于制成具有足够强度的蜂窝状催化剂，为此本发明现已开发出了一种与迄今所用有关催化剂配方不同的配方。

本发明涉及一种用于氧化存在于含氧气流中二氧化硫的催化剂，该催化剂含有以下组分：

A₁)用作催化活性物质的氧化钒，

A₂)用作催化活性物质的碱金属的氧化物和(或)硫酸盐，和

B)用作加大表面积组分的硅的氧化物和铝的氧化物；

该催化剂的特征还在于含有

C)用作载体材料的锐钛矿态和(或)金红石态氧化钛和陶瓷粘合剂；