專(zhuān)利名稱(chēng)：同時(shí)消除混合氣中二氧化硫和氮氧化物的復(fù)合氧化物催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同時(shí)消除混合氣中二氧化硫和氮氧化物的復(fù)合氧化物催化劑。
消除氣體中的污染氣二氧化硫和氮氧化物是保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的大氣不受污染的重要措施，在現(xiàn)有技術(shù)中，消除二氧化硫和氮氧化物的過(guò)程是將單獨(dú)消除二氧化硫的催化劑和單獨(dú)消除氮氧化物的催化劑混合使用，先消除二氧化硫再消除氮氧化物，或先消除氮氧化物再消除二氧化硫，流程長(zhǎng)，工藝復(fù)雜。由于這種不足，需要有一種能同時(shí)消除二氧化硫和氮氧化物并可簡(jiǎn)化工藝流程的催化劑。
本發(fā)明的目的是提供一種能同時(shí)消除混合氣中的二氧化硫和氮氧化物的催化劑，并稱(chēng)之為一體化催化劑，不論二者共同存在或單獨(dú)存在皆能將之消除掉。
本發(fā)明的同時(shí)消除混合氣中的二氧化硫和氮氧化物的催化劑為二氧化鈦和二氧化錫的復(fù)合氧化物，具有金紅石結(jié)構(gòu)，，比表面為100-110m2g-1。該催化劑用共沉淀法制得，其中二氧化錫在催化劑中的含量為催化劑總重量的20-80％，優(yōu)選的為50％。
本發(fā)明的催化劑的制備方法，該方法包括A．根據(jù)催化劑的組分及其重量比配制硫酸鈦(Ti(SO4)2)和四氯化錫混合水溶液，B．將以上的混合水溶液與氨水同時(shí)滴入二次去離子水中，保持pH=7-8，沉淀物在母液中老化1小時(shí)后，將沉淀用二次去離子水洗，直至洗滌液中檢測(cè)不出氯離子(Cl-)和硫酸根離子(SO42-)為止，C．將上述水洗后的沉淀物在110℃-130℃烘干10-18小時(shí)，隨后，于400-500℃焙燒3-5小時(shí)，得到二氧化鈦-二氧化錫復(fù)合物，其中二氧化錫在催化劑中的含量為催化劑總重量的20-80％，優(yōu)選的為50％。
D．該催化劑的比表面為100-110m2g-1，并具有金紅石結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的催化劑的特點(diǎn)及其優(yōu)異效果(i)能同時(shí)消除氣體中的二氧化硫和氮氧化物，而現(xiàn)有技術(shù)中只能消除其中之一，有的文獻(xiàn)中所說(shuō)的同時(shí)消除氣體中的二氧化硫和氮氧化物，實(shí)際上是將消除二氧化硫的催化劑和消除氮氧化物的催化劑混合使用，依次消除二氧化硫和氮氧化物。顯然，本發(fā)明的一體化催化劑簡(jiǎn)化了凈化污染氣體的工藝。
(ii)二氧化硫?qū)Ρ景l(fā)明的催化劑不僅不是毒物，而且還能促進(jìn)氮氧化物的消除。
(iii)本發(fā)明的催化劑具有活性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，以一氧化碳為還原劑，在350-400℃，SO2的轉(zhuǎn)化率在95％以上，NO的轉(zhuǎn)化率為100％，生成S的選擇性和生成N2的選擇性為100％。反應(yīng)進(jìn)行30小時(shí)催化劑活性不下降。
本發(fā)明的催化劑可用于消除煙道氣或沸騰床式催化裂化催化劑再生過(guò)程的廢氣中的污染氣，包括二氧化硫、氮氧化物以及一氧化碳等。
為了更清楚說(shuō)明本發(fā)明，列舉以下實(shí)施例，但其對(duì)本發(fā)明的范圍無(wú)任何限制。
實(shí)施例1催化劑的制備將11．6317克SnCl45H2O和15．0188克Ti(SO4)2溶于200毫升二次去離子水中，再將30毫升濃氨水(25％)溶于150毫升二次去離子水中，隨后，把上述兩種溶液同時(shí)滴入裝有100毫升二次去離子水的容器中，不停地?cái)嚢?，保持溶液的pH值在7-8，沉淀物在母液中老化1小時(shí)，然后，用二次去離子水冼滌沉淀若干次，直到洗滌液中檢測(cè)不出Cl-和SO42-，沉淀物在110-130℃烘干12-15小時(shí)，隨后在500℃焙燒4小時(shí)，即制得TiO2-SnO2復(fù)合氧化物催化劑，其中氧化錫和二氧化鈦的重量比為1∶1。
實(shí)施例2催化劑的使用取實(shí)施例1制得的催化劑200毫克，粒度40-80目置于反應(yīng)器中，在250-450℃通入反應(yīng)氣(525ppm SO2，520ppm NO，2085ppm CO，其余為氬氣)進(jìn)行反應(yīng)，空速2400時(shí)-1，在350-400℃，SO2的轉(zhuǎn)化率在95％以上，NO的轉(zhuǎn)化率為100％，生成S的選擇性和生成N2的選擇性為100％。反應(yīng)進(jìn)行30小時(shí)催化劑活性不下降。
權(quán)利要求
1．一種消除二氧化硫或氮氧化物的催化劑，其特征在于，所述的催化劑，能將共同存在于混合氣中的二氧化硫和氮氧化物同時(shí)消除掉，該催化劑為二氧化鈦和二氧化錫的復(fù)合氧化物，具有金紅石結(jié)構(gòu)，該催化劑用共沉淀法制得，其中二氧化錫在催化劑中的含量為催化劑總重量的20-80％，優(yōu)選的為50％。
2．權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，所述的方法包括A．根據(jù)催化劑的組分及其重量比配制硫酸鈦和四氯化錫混合水溶液；B．將以上的混合水溶液與氨水同時(shí)滴入二次去離子水中，保持pH=7-8，沉淀物在母液中老化1小時(shí)后，將沉淀用二次去離子水洗，直至洗滌液中檢測(cè)不出氯離子和硫酸根離子為止；C．將上述水洗后的沉淀物在110℃-130℃烘干10-18小時(shí)，隨后，于400-500℃焙燒3-5小時(shí)，得到二氧化鈦-二氧化錫復(fù)合氧化物，具有金紅石結(jié)構(gòu)，其中二氧化錫在催化劑中的含量為催化劑總重量的10-80％，優(yōu)選的為50％。
3．權(quán)利要求1所述催化劑的應(yīng)用，其特征在于，將權(quán)利要求1所述的催化劑置于反應(yīng)器中，在250-450℃通入反應(yīng)氣，空速2000-3000時(shí)-1，在300-400℃，SO2的轉(zhuǎn)化率在95％以上，NO的轉(zhuǎn)化率為100％，生成S的選擇性和生成N2的選擇性為100％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能同時(shí)消除混合氣中二氧化硫和氮氧化物的催化劑。更具體地說(shuō),該催化劑為由二氧化鈦和二氧化錫組成的復(fù)合氧化物,它具有金紅石結(jié)構(gòu)。該催化劑用共沉淀法制得。在該催化劑存在下,以一氧化碳為還原劑,不論二氧化硫和氮氧化物同時(shí)存在或單獨(dú)存在,皆能將其轉(zhuǎn)化成S和N
文檔編號(hào)B01D53/60GK1288773SQ0012379
公開(kāi)日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月7日
發(fā)明者楊錫堯, 張昭良, 馬駿 申請(qǐng)人:北京大學(xué)