Катализаторы селективного каталитического восстановления, обладающие улучшенной эффективностью при низких температурах, и способы их изготовления и использования - заявка 2016138282 на патент на изобретение в РФ

1. Способ получения SCR-активного катализатора на основе молекулярного сита, включающий в себя:
объединение молекулярного сита с, по меньшей мере, одним соединением ионного железа и, по меньшей мере, одним органическим соединением, выбранным из поликарбоновой кислоты, соли тераалкиламмония, триалкиламина, L-аскорбиновой кислоты, лимонной кислоты, янтарной кислоты, щавелевой кислоты, сахарозы, глюкозы, этиленгликоля и этилендиамина с образованием смеси, где указанное объединение включает в себя введение, по меньшей мере, одного соединения ионного железа и, по меньшей мере, одного органического соединения в молекулярное сито путем ионного обмена в жидкой фазе, пропитки по влагоемкости, влажной пропитки, сушки распылением и приемов твердофазного смешивания; и
удаление, по меньшей мере, одного органического соединения путем обжига смеси.
2. Способ по п.1, в котором молекулярное сито представляет собой цеолит или кремнийалюмофосфат (SAPO).
3. Способ по п.1, в котором молекулярное сито представляет собой BEA, MFI, FER, CHA, AFX, AEI, SFW, SAPO-34, SAPO-56, SAPO-18 или SAV SAPO STA-7.
4. Способ по п. 1, в котором органическое соединение представляет собой кислородсодержащее органическое соединение или азотсодержащее соединение.
5. Способ по п. 1, в котором органическое соединение выбирают из группы, состоящей из гидроксида тетраметиламмония, гидроксида тетраэтиламмония, бромида тетрапропиламмония, адамантин-замещенных гидроксидов тетраалкиламмония, солей триэтилметиламмония и солей тетра-н-пропиламмония.
6. Способ по п. 1, в котором органическое соединение выбирают из группы, состоящей из пирролидина, ди-н-пропиламина и диаминооктана.
7. Способ по п. 1, в котором по меньшей мере, одну растворимую соль железа выбирают из группы, состоящей из нитрата железа, сульфата железа, оксалата аммония-железа, хлорида железа, ацетата железа, сульфата аммония-железа и цитрата аммония-железа, где железо представляет собой Fe(II) или Fe(III), или их смесь.
8. Способ по п. 1, в котором, по меньшей мере, одно соединение ионного железа и, по меньшей мере, одно органическое соединение присутствуют в мольном соотношении от примерно 1:1 до примерно 1:10.
9. Способ по п. 1, в котором обжиг осуществляют при температуре от примерно 400 до примерно 600°С в течение времени от примерно 1 до примерно 3 ч.
10. Способ изготовления модуля катализатора для уменьшения количества оксидов азота в потоке газа путем селективного каталитического восстановления, включающий в себя:
объединение молекулярного сита с, по меньшей мере, одним соединением ионного железа и, по меньшей мере, одним органическим соединением, выбранным из поликарбоновой кислоты, соли тераалкиламмония, триалкиламина, L-аскорбиновой кислоты, лимонной кислоты, янтарной кислоты, щавелевой кислоты, сахарозы, глюкозы, этиленгликоля и этилендиамина с образованием смеси, где указанное объединение включает в себя введение в молекулярное сито, по меньшей мере, одного соединения ионного железа и, по меньшей мере, одного органического соединения путем ионного обмена в жидкой фазе, пропитки по влагоемкости, влажной пропитки, сушки распылением и приемов твердофазного смешивания;
обжиг смеси и удаление, по меньшей мере, одного органического соединения;
образование структуры катализатора путем экструдирования обожженной смеси или покрытие носителя обожженной смесью; и
установку структуры катализатора внутри корпуса, имеющего один или более впусков для обрабатываемого газа, а также для аммиака или мочевины в качестве реагента в селективном каталитическом восстановлении.
11. Содержащий железо цеолит, где указанный цеолит демонстрирует селективное каталитическое восстановление оксидов азота при помощи NH3 или мочевины при 300°C в выхлопных газах, которое составляет на 20% больше, чем таковое у сравнительного содержащего железо цеолита, который не обрабатывали органическим соединением, где восстановление оксидов азота измеряют перед старением или обработкой паром.
12. Содержащий железо цеолит по п. 11, в котором цеолит представляет собой ферриерит.
13. Содержащий железо цеолит, где указанный цеолит демонстрирует селективное каталитическое восстановление оксидов азота при помощи NH3 или мочевины (а) с конверсией более чем 40% при 300°C в выхлопных газах после старения в течение 20 ч при 700°C в присутствии 10% Н2О, и (b) с конверсией более чем 80% при 400°C в выхлопных газах после старения в течение 20 ч при 700°C в присутствии 10% Н2О.
14. Содержащий железо цеолит по п.13, где цеолит представляет собой бета-цеолит.
15. SCR-активный содержащий железо ферриерит, имеющий Мессбауэровский спектр, включающий в себя:
Два дублета, имеющие изомерные сдвиги (CS) и квадрупольное расщепление (QS) в:
(а) CS=0,34 мм/с и QS=0,92 мм/с; и
(b) CS=0,48 мм/с и QS=2,4 мм/с, и
секстет, имеющий H=49,1 T, CS=0,38 мм/с
где значения для CS и QS составляют±0,02 мм/с.
Наверх