[发明专利]钯部分燃烧催化剂及其使用方法

权利要求书

1、一种部分燃烧方法，其特征在于它包括以下步骤：

a.将一定数量的含氧气体与可燃的燃料混合，以产生一种可燃的气体混合物；以及

b.将该可燃气体混合物通入包含催化剂结构的燃烧区，催化剂结构至少在催化剂载体的一部分含有钯催化剂，而该载体具有让可燃气体混合物通过并部分燃烧的通道，以产生部分燃烧过的废气，废气的整体温度低于可燃气体混合物的绝热燃烧温度，而催化剂温度不高于钯催化剂的TGA转化温度。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的催化剂载体包括选自金属和具有氧化物覆盖层的金属的一种材料。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于其中的催化剂载体包括含铁合金。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于其中的催化剂载体包括覆盖有氧化锆、氧化钛、氧化硅、氧化铝、非催化氧化物、耐火金属氧化物、或它们的混合物的含铁合金。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的钯催化剂还包括选自银、金、铂、钌、铑、铱、或锇的一种或多种添加的催化剂金属。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于其中的添加催化剂是银或铂。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的钯催化剂还附加地包括银。

8、如权利要求4所述的方法，其特征在于其中的钯催化剂至少部分地被一扩散层或另一无催化活性的氧化物层所覆盖。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于其中的扩散阻挡层包括氧化锆。

10、如权利要求8所述的方法，其特征在于其中的扩散层是一种薄涂层（washcoat）。

11、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的可燃气体包括甲烷，而可燃气体混合物通入温度至少约为325℃的部分燃烧区。

12、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的部分燃烧区的计示压力为0.25至35atm之间。

13、如权利要求2所述的方法，其特征在于其中的催化剂载体具有蜂窝状、管状、卷制波纹状等形式的纵向通道。

14、如权利要求13所述的方法，其特征在于其中纵向通道的表面只有一部分包含钯。

15、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中含钯的纵向通道表面与不含钯的通道表面相邻，而这些表面彼此处于整体的热交换关系。

16、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的通道具有一个含有较高活性含钯催化剂的前沿区以及一个含有较低活性含钯催化剂的前沿区以及一个含有较低活性含钯催化剂的后尾区。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于其中前沿区钯的浓度高于后尾区中钯的浓度。

18、如权利要求16所述的方法，其特征在于其中前沿区含钯层的厚度大于后继区中的厚度。

19、如权利要求16所述的方法，其特征在于其中后尾区中含钯催化剂上还附加地包括一扩散阻挡层。

20、如权利要求1所述的方法，其特征在于其中的催化剂结构包括置于催化剂载体之上的钯以外，还包括一种锆化合物。

21、如权利要求20所述的方法，其特征在于其中的锆化合物包括氧化锆。

22、一种部分燃烧方法，其特征在于它包括以下步骤：

a.将一定数量的空气与甲烷混合，以产生绝热燃烧温度大致上高于900℃的可燃气体混合物;以及

b.将可燃气体混合物通入燃烧区，该区包括螺旋状的波纹铁合金片制成的催化剂载体，该载体具有让可燃气体混合物通过并部分燃烧的纵向通道，并至少在该载体的一部分通道上具有其中含有钯催化剂的催化剂，以产生部分燃烧过的废气，废气的整体温度低于可燃气体混合物的绝热燃烧温度，而催化剂温度低于钯催化剂的TGA温度。

23、如权利要求22所述的方法，其特征在于其中的含钯催化剂至少部分地被一种包括非催化活性氧化物的扩散阻挡层所覆盖。

24、如权利要求22所述的方法，其特征在于其中的扩散阻挡层包括氧化锆。