專利名稱：同時(shí)去除一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物的催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)石油化學(xué)、煉油產(chǎn)業(yè)、發(fā)電產(chǎn)業(yè)、燒結(jié)產(chǎn)業(yè)、鍋爐、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)所發(fā)生的一氧化碳CO，硫氧化物SOx，氮氧化合物NOx等公害物質(zhì)的混合體同時(shí)轉(zhuǎn)換成無(wú)公害物質(zhì)的S和N的催化劑，并以氧化鋁作為載體表面體為二氧化鈦(TiO2)二氧化錫(SnO2)的復(fù)合氧化物涂服成金紅石狀的催化劑的提供和上記催化劑的制造方法，并通過催化作用后使公害物質(zhì)進(jìn)行還原及達(dá)到去除的方法。
背景技術(shù)：
以往的技術(shù)表明，把一氧化碳CO氮氧化合物NOx，硫氧化物SOx的混合氣體利用大規(guī)模的設(shè)備，把一氧化碳CO轉(zhuǎn)換成二氧化碳CO2，再把氮氧化合物和硫氧化物利用化學(xué)反應(yīng)，并經(jīng)過中和反應(yīng)工程轉(zhuǎn)換成無(wú)公害物質(zhì)的技術(shù)，最近又利用把二氧化鈦(TiO2)和二氧化錫(SnO2)混合成水溶性液體，制造成金紅石構(gòu)造的催化劑，并且通過其反應(yīng)把一氧化碳CO作為轉(zhuǎn)換劑使氮氧化合物(NOx)轉(zhuǎn)換為氮?dú)?N)，硫氧化物轉(zhuǎn)換成S的技術(shù)提案，但是由于把二氧化紅石(SnO2)和二氧化鈦(TiO2)水溶性液體化相結(jié)合而形成沙粒狀的金紅石構(gòu)造，然而進(jìn)行充填并通過催化時(shí)產(chǎn)生很大的超負(fù)荷現(xiàn)象。
另外，根據(jù)公害物質(zhì)的種類不同需要提供不同的設(shè)備，催化劑以及不同的技術(shù)，所以，以往的技術(shù)為設(shè)置不同的設(shè)備抱有很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，并且雖然利用二氧化鈦(TiO2)和二氧化錫(SnO2)合全涂服在載體表面而去除其公害物質(zhì)，但對(duì)載體內(nèi)部無(wú)法浸透其活性成份，只附著在載體表面，不僅影響涂服的均勻度，而且容易脫涂而無(wú)法進(jìn)行長(zhǎng)期實(shí)用化。
根據(jù)本發(fā)明所構(gòu)成的氧化硅和氧化鋁作為陶瓷載體，雖然利用二氧化鈦和二氧化錫混合載體的內(nèi)部與表面，又結(jié)合成金紅石的構(gòu)造而制造的催化劑對(duì)其制造方法申報(bào)過專利，但是根據(jù)上述提案所制造的催化劑，在根據(jù)公害物質(zhì)所含的有氧成份多少，直接影響觸媒體的活性受限而降低，NOx和SOx轉(zhuǎn)換成N和S的轉(zhuǎn)換率。
發(fā)明目的和技術(shù)課題本發(fā)明為了解決上記提出的諸般問題為課題，同時(shí)去除一氧化碳(CO)氮氧化全物(NOx)硫氧化物(SOx)混合氣體的催化劑，把二氧化鈦和二氧化紅石以金紅石構(gòu)造均勻和堅(jiān)固的籌措在氧化鋁所構(gòu)成的載體內(nèi)外的活性組份，提供其制造催化劑和制造方法為目的。
另外，或者空白，或者已被公用化的技術(shù)所提供的各種材料和各種形態(tài)而形成的各種載體表面，再用氧化鋁涂服后，在被涂服的氧化鋁上再籌措二氧化鈦和二氧化錫為金紅石構(gòu)造的制造方法的提供，和用上記方法所制造的催化生成物的提供。
另外，把二氧化鈦和二氧化紅石的可溶性促使水溶液化后，用混合沉淀而制造沙粒狀的金紅石，再用氧化鋁作同為粘合劑制造并形成各種形態(tài)的催化劑的方法和使其生成物，作為提供催化劑的另有目的之中。
另外又把二氧化鈦和二氧化紅石的可溶性鹽加以水溶液體化之后，把上記水溶液與氧化鋁作為混合體，可制造各種形態(tài)的催化載體的方法并使其生成物作為提供成催化劑的另有目的之中。
本發(fā)明為了提高催化劑的活性方法的另一種目的為把本發(fā)明催化劑中的CO、NOx、SOx轉(zhuǎn)換成S和N的方法和去除公害物質(zhì)中的有氧成份。

發(fā)明內(nèi)容
和作用本發(fā)明中的催化劑為了達(dá)到上記目的，作為同時(shí)去除一氧化碳，氮氧化合物。硫氧化物催化劑的構(gòu)成體為以高純度氧化鋁所形成的載體上，籌措著活性成份較好的金紅石Rutile(TiO2)為用二氧化鈦(TiO2)20％-80％和二氧化錫(SnO2)20％-80％的重量比混合生成的復(fù)合氧化物的催化劑，上記催化記根據(jù)下例的四種方法而制造(1)、以活性份為支承體所制造的載體有，高純度氧化鋁粉沫和造孔劑活性碳或以高分子粉沫而粘合劑攪拌后形成了口形，管狀形，蜂巢形、圓形、棒形、微顆粒形狀、板形、各種種仔形等以各種形態(tài)壓縮成型后用高溫?zé)啥圃臁?br> 再把二氧化鈦(TiO2)的硫氧化鈦(Ti2(SO4)2)20％-80％，二氧化紅石(SnO2)的氯化紅石(SnCl4·SnCl4·5H2O)20％-80％在負(fù)離子水中液化后，形成混合水溶液，另外把水用電負(fù)離后制造負(fù)離子去除后的陽(yáng)離子水，再把上記溶液氨水(ammonia NH3)混合后制造混合水溶液，并在去除負(fù)離子的水中溶解擰檬酸后，把上記混合溶解的兩種水溶液攪拌后形成混合水溶液。
上記載體內(nèi)部和表皮而無(wú)須添加檸檬只是均勻地涂服在載體表面，對(duì)其催化作用不會(huì)有什么影響。
又把上記載體放入真空溶器中進(jìn)行真空后，去除載體洞穴里的雜質(zhì)和空氣后，把上記的混合溶液注入真空溶器之中，然后在真空狀態(tài)中注入混合溶液后，在常壓狀態(tài)中沉淀1-2個(gè)小時(shí)。與此同時(shí)應(yīng)注意維持上速混合溶液的PH在7-8的狀態(tài)。
另外把上記載體在混合溶液浸泡后洗滌于陽(yáng)離子水中，直到洗滌物中檢測(cè)不出氯離子(Cl-)和硫酸離子(SO42-)的洗滌狀態(tài)。
洗滌后的被沉淀載體在聶氏90℃～150℃的溫度下干燥10～20小時(shí)，持續(xù)利用間接熱量即聶氏400℃～700℃的溫度下進(jìn)行加熱的方法完成制造過程，并且通過載體被浸透的二氧化鈦(TiO2)二氧化錫(SnO2)構(gòu)成金紅石(rutileTio2)的正方結(jié)晶系的RUTILe(金紅石)構(gòu)造的催化劑，同時(shí)被制造的催化劑的二氧化鈦(TiO2)和二氧化錫(SnO2)的構(gòu)成比率的重量比為2-8∶2-8。
(2)鋁和SiO2的混合物，或者Codieri陶瓷，或氧化鎂Mgo和鋁的混合物，氧化鎂和SiO2的混合物，鋁和ZIRCONIA混合物，高嶺土、黃土、麥飯石的單獨(dú)粉沫或在高嶺土、黃土、麥飯石的混合粉沫中混合作為造孔劑的活性碳并用粘合劑攪拌后形成口形、管形、蜂巢形、網(wǎng)形、圓桶形、棒形、微孔粉沫形、板形等各種種仔形載體的制作，或在沸石或碳化硅，或碳粉沫中為增得孔狀混合其活性碳，用粘合劑進(jìn)行攪拌，并把它們壓縮成型后制造其載體，并可把上記載體或原有技術(shù)的共知或已被公用化的技術(shù)所制造的載體浸泡在鋁的水溶液，可得載體內(nèi)和表面涂服0.2mm-3mm的載體。
如上記方法所制造的載體上用二氧化鈦和二氧化錫的涂服后，構(gòu)成重孔石狀的制造方法，依據(jù)上記(1)中提到的方法和工程可制造催化生成物。
(3)制造催化劑的另一種方法把二氧化鈦中的硫酸鈦和二氧化紅石中的氯化紅石在陽(yáng)離子中以各重量比2-8∶2-8溶解后，把兩個(gè)溶液混為一體后再把氨與陽(yáng)離子水混合后與上記兩種溶液混合到一起。
經(jīng)過若干時(shí)間后在上記混合溶液中提純沉淀物同于上記的制造方法洗滌于陽(yáng)離子水直到檢測(cè)不出氯離子和硫離子為止，然后在聶氏90℃-120℃的溫度下干燥1-10個(gè)小時(shí)，持續(xù)在聶氏400℃-700℃的溫度下進(jìn)行2-5個(gè)小時(shí)燒成后得其沉淀物，上記沉淀物是為表面比在95m2g-1-120m2g-1的金紅石構(gòu)造。
上記沉淀物為金紅石再與高純度鋁粉和金紅石6-9∶鋁1-4比率混合為一體，可形成各種形態(tài)后，在聶氏350℃-700℃的溫度下進(jìn)行2-5小時(shí)后可得催化生成物。
(4)或者把硫酸鈦20％-80％，氯化紅石為20-80％的重量比混合后制造其混合水溶液，還可以各自溶解在陽(yáng)離子水后制造水溶液再以上記的比率，制造混合水溶液。
另外把上記水溶液所含有的二氧化鈦和二氧化紅石的重量比為10％-50％的高純度鋁粉，混合于上記的水溶液中，再混合一定量的氨水后可形成各種形態(tài)的載體，并且把它們從陽(yáng)離子水中洗滌到檢測(cè)不出硫離子和氯離子為止后，再把它們?cè)诼櫴?0℃-150℃的溫度下干燥1-10小時(shí)后，在聶氏300℃-700℃的溫度下燒成2-5小時(shí)便可得催化生成物。
根據(jù)上述內(nèi)容可見，本發(fā)明的催化劑為以一氧化碳作為還原劑，可把硫氧化物和氮氧化合物的95％-100％轉(zhuǎn)換成S和N。
本發(fā)明中的催化劑在有氧存在的條件下要留意其性能和活性的降低，并且在公害物質(zhì)—氧化碳，氮氧化合物，硫氧化物中有氧存在時(shí)，先采取去氧制造方法并把氧分離后方可進(jìn)行催化反應(yīng)。
公害物質(zhì)通過的通道，以多數(shù)個(gè)容器所制造而設(shè)置，包含氧氣的上記公害物質(zhì)引入到第一容器內(nèi)再引入(CH4)把氧與上記的公害物質(zhì)進(jìn)行分離并引入到第二容器后進(jìn)行排出，把帶有殘留物質(zhì)的上記公害物質(zhì)引入到已被充填催化劑的另一個(gè)第二溶器之中并進(jìn)行催化反應(yīng)的方法。
在下面的實(shí)施例當(dāng)中將盡詳細(xì)說(shuō)明，但是該實(shí)施例并非局限在本發(fā)明范圍，而且該實(shí)施例實(shí)施的結(jié)果，對(duì)本發(fā)明不會(huì)有任何影響。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以高純度鋁粉作為造孔劑，選擇高分子或活性碳粉沫成為混合體，再把該混合體用粘合劑進(jìn)行混合攪拌后，通過壓縮形成的方法制造口型、管型、蜂巢型、網(wǎng)型、圓桶型、棒型、板型，微細(xì)口型粉沫和各種種仔型的載體。再把鋁和SIO2混合物或CORDIERITE系的陶瓷、或氧化鎂和鋁的混合物，氧化鎂和SIO2的混合物，鋁和ZIRCONIA的混合物、高嶺土、黃土、麥飯石的單獨(dú)體粉沫或高嶺土、黃土、麥飯石的混合體上的混合，作為造孔劑的活性碳并用粘合劑進(jìn)行混合攪拌后形成口型、管型、蜂巢型、網(wǎng)型圓桶型、棒型、微細(xì)口型粉沫，板型和各種種仔型的載體，也可把沸石或碳化硅或碳粉作為制造多孔狀進(jìn)行活性碳混合后，用粘合劑進(jìn)行混合。進(jìn)行混合后同上記各種形態(tài)壓縮形成載體。
另外，還可用上記的載體或在已有的共知技術(shù)或在已公用化的技術(shù)所制造的載體用鋁水溶液浸泡后在上記載體表面涂服鋁液0.2mm-3mm后可得載體。
在上記的造孔劑中的高分子和活性碳的大小與載體相比可定，1納米目，另外高嶺土、黃土和麥飯石的混合體重量比為3∶2∶1。然后把上述的載體用聶氏1000℃-1600℃氧化性的間接熱，經(jīng)過1～4小時(shí)而燒成。
實(shí)施例2把硫酸鈦(Ti2(SO4)2)139.5804g和氯化孔石(ShCl4，SnCl4·5H2O)180.2256g溶解在去除負(fù)離子的2.400ml的水中，然后把濃度為25％的氨水溶解到去除負(fù)離子的1800ml水中而得其溶液。
實(shí)施例3在去除負(fù)離子的1200ml水中投放4/1-4/3的檸檬酸溶液里進(jìn)行混合后再把實(shí)施例2中所述的兩種溶液投放其中后，制造PH7-8的溶液。
實(shí)施例4在實(shí)施例1中所述的載體中選其中載體裝入1.5kg封閉容器中進(jìn)行真空，并去除載體形成的洞孔內(nèi)的雜質(zhì)和空氣，然后在真空狀態(tài)下，首先注入上記實(shí)施例3中的溶液，接續(xù)注入實(shí)施例2中的溶液，使其均勻的混合后逐漸解除真空，在常壓中沉淀1-2小時(shí)。
實(shí)施例5
把實(shí)施例4中所述的沉淀物在去除負(fù)離子的水中洗滌到檢測(cè)不出Cl-和SO42-為止，并在聶氏90℃-150℃進(jìn)行10小時(shí)～20小時(shí)的干澡，接續(xù)下來(lái)用聶氏400℃-700℃的還原性間接熱進(jìn)行2-5小時(shí)的燒成。
實(shí)施例6根據(jù)上記實(shí)施例1-5中所述制造的直徑10mm，高15mm，催化容量200ml的3個(gè)反應(yīng)器中投放到第三個(gè)反應(yīng)器中，在第一個(gè)反應(yīng)器中注入SO2525PPm，NOx520PPm，CO2085PPm，再投若干氧和若干包含Ar的物質(zhì)并在聶氏250℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。
在第一反應(yīng)器中注入上記公害物質(zhì)和CH4。
氧氣進(jìn)入第二反應(yīng)器，公害物質(zhì)引入到已充填溶化劑的第二反應(yīng)器中。
此時(shí)空氣速度2400hr-1，其溫度在聶氏350℃-400℃條件下SO2的轉(zhuǎn)換率為96％，NOx的轉(zhuǎn)換率為100％.選擇S的選擇性和N2的選擇性為100％，另外在反應(yīng)時(shí)間持續(xù)50小時(shí)的進(jìn)行當(dāng)中未見催化活性的下降。
發(fā)明效果同上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法而制造的催化生成物，可同時(shí)去除一氧化碳，硫氧化物，氮氧化合物的效果，不僅在設(shè)備投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用上有著顯著的節(jié)能效果。
權(quán)利要求
1.一氧化碳作為還原劑，把硫氧化物和氮氧化合物同時(shí)還原成S和N的催化劑；在氧化鋁的載體上二氧化鈦和二氧化紅石混合成2-8∶2-8的重量比的混合金屬在上記載體總重量中占2％-30％的重量比，與載體的內(nèi)部和表面籌措并使金紅石形成正方結(jié)晶系RutTile(Tio2)構(gòu)造而涂服成催化生成物為特征的，并同時(shí)把一氧化碳，氮氧化合物，硫氧化物轉(zhuǎn)換成N和S的催化劑。
2.在以一氧化碳作為轉(zhuǎn)換劑并把硫氧化物，氮氧化合物同時(shí)轉(zhuǎn)換成S和N的方法；上記設(shè)置多數(shù)個(gè)引入公害物質(zhì)溶器，并把含有氧的公害物質(zhì)引入到第一溶器后經(jīng)過引入(CH4)，把公害物質(zhì)中包含的氧以上記公害物質(zhì)進(jìn)行分離和，把殘余非純物的上記公害物質(zhì)引入到已充填催化劑的第二溶器中，反應(yīng)到請(qǐng)求項(xiàng)1中的催化生成物中使其中產(chǎn)生反應(yīng)后，把S和N的轉(zhuǎn)換方法為特征的同時(shí)轉(zhuǎn)換一氧化碳和氮氧化合物、硫氧化物的轉(zhuǎn)換方法。
3.在把一氧化碳作為催化劑使硫氧化物、氮氧化合物為同時(shí)轉(zhuǎn)換成S和N的催化劑的制造方法上；把二氧化鈦和二氧化紅石轉(zhuǎn)化成硫酸鈦(Ti2(SO4)3)和氯化紅石(SnCl4SnCl45HxO)，把陽(yáng)離子水和硫酸鈦20％-80％∶氯化紅石20％-80％的重量比配合的溶液中添加陽(yáng)離子和氨水制造混合水溶液，并把高純度氧化鋁所制造形成的載體在真空狀態(tài)下含浸在上記混合水溶液中，再把真空狀態(tài)徐徐緩解到常壓狀態(tài)后，把二氧化鈦和二氧化紅石的混合金屬籌措在載體內(nèi)部和表面并進(jìn)行干燥，燒成洗滌后制造成催化生成物的方法為特征，并且同時(shí)去除一氧化碳，硫氧化物、氮氧化合物的催化劑。
4.在一氧化碳作為轉(zhuǎn)換劑并且同時(shí)把硫氧化物和氮氧化合物轉(zhuǎn)換成S和N的催化劑制造方法上；把氧化鋁粉沫，二氧化鈦和二氧化紅石用硫酸鈦(TI2(SO4)3)20％和氯化紅石(SnCl4SnCl45H2O)硫酸鈦20％-80％∶氯化紅石20％-80％重量比所配合的溶液和陽(yáng)離子水和一定量的氨水混合攪拌后，以各種形態(tài)成形后進(jìn)行干燥、燒成、洗滌的制造方法為特征，并同時(shí)去除一氧化碳、硫氧化物、氮氧化合物的催化劉。
5.制造二氧化鈦和二氧化紅石表面比為95m2g-1-120m2g-1的金紅石民鋁粉沫和金紅石6-9∶鋁1-4的比率相混合并把它壓縮成形后進(jìn)行干燥、燒成、洗滌而制造的方法為特征，并同時(shí)去除一氧化碳、硫氧化物、氮氧化合物的催化劑。
6.權(quán)利要求1、權(quán)利要求3其中一項(xiàng)中的載體是用NULLITE，CORDIERITE，氧化鎂(Mgo)和氧化鋁(Aro)的混合物，氧化鋁和ZIRCONIA混合物以及根據(jù)以經(jīng)公開的技術(shù)條件下所制造的各種載體的體內(nèi)和表面用0.2-3mm的氧化鋁涂服而制成為特征，并同時(shí)去除一氧化碳、硫氧化物，氮氧化合物的催化劑。
全文摘要
本發(fā)明是以氧化鋁作為載體的表面上用的氧化鈦(TiO
文檔編號(hào)B01J21/06GK1929914SQ200480042179
公開日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2004年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月30日
發(fā)明者金善美 申請(qǐng)人:金善美