同时消除混合气中二氧化硫和氮氧化物的复合氧化物催化剂

摘要

本发明涉及一种能同时消除混合气中二氧化硫和氮氧化物的催化剂。更具体地说,该催化剂为由二氧化钛和二氧化锡组成的复合氧化物,它具有金红石结构。该催化剂用共沉淀法制得。在该催化剂存在下,以一氧化碳为还原剂,不论二氧化硫和氮氧化物同时存在或单独存在,皆能将其转化成S和N

说明书

本发明涉及一种同时消除混合气中二氧化硫和氮氧化物的复合氧化物催化剂。

消除气体中的污染气二氧化硫和氮氧化物是保护人类赖以生存的大气不受污染的重要措施，在现有技术中，消除二氧化硫和氮氧化物的过程是将单独消除二氧化硫的催化剂和单独消除氮氧化物的催化剂混合使用，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，流程长，工艺复杂。由于这种不足，需要有一种能同时消除二氧化硫和氮氧化物并可简化工艺流程的催化剂。

本发明的目的是提供一种能同时消除混合气中的二氧化硫和氮氧化物的催化剂，并称之为一体化催化剂，不论二者共同存在或单独存在皆能将之消除掉。

本发明的同时消除混合气中的二氧化硫和氮氧化物的催化剂为二氧化钛和二氧化锡的复合氧化物，具有金红石结构，，比表面为100-110m²g^-1。该催化剂用共沉淀法制得，其中二氧化锡在催化剂中的含量为催化剂总重量的20-80％，优选的为50％。

本发明的催化剂的制备方法，该方法包括：

A．根据催化剂的组分及其重量比配制硫酸钛(Ti(SO₄)₂)和四氯化锡混合水溶液，

B．将以上的混合水溶液与氨水同时滴入二次去离子水中，保持pH=7-8，沉淀物在母液中老化1小时后，将沉淀用二次去离子水洗，直至洗涤液中检测不出氯离子(Cl^-)和硫酸根离子(SO₄^2-)为止，

C．将上述水洗后的沉淀物在110℃-130℃烘干10-18小时，随后，于400-500℃焙烧3-5小时，得到二氧化钛-二氧化锡复合物，其中二氧化锡在催化剂中的含量为催化剂总重量的20-80％，优选的为50％。

D．该催化剂的比表面为100-110m²g^-1，并具有金红石结构。

本发明的催化剂的特点及其优异效果：

(i)能同时消除气体中的二氧化硫和氮氧化物，而现有技术中只能消除其中之一，有的文献中所说的同时消除气体中的二氧化硫和氮氧化物，实际上是将消除二氧化硫的催化剂和消除氮氧化物的催化剂混合使用，依次消除二氧化硫和氮氧化物。显然，本发明的一体化催化剂简化了净化污染气体的工艺。

(ii)二氧化硫对本发明的催化剂不仅不是毒物，而且还能促进氮氧化物的消除。

(iii)本发明的催化剂具有活性高、稳定性好的特点，以一氧化碳为还原剂，在350-400℃，SO₂的转化率在95％以上，NO的转化率为100％，生成S的选择性和生成N₂的选择性为100％。反应进行30小时催化剂活性不下降。

本发明的催化剂可用于消除烟道气或沸腾床式催化裂化催化剂再生过程的废气中的污染气，包括：二氧化硫、氮氧化物以及一氧化碳等。

为了更清楚说明本发明，列举以下实施例，但其对本发明的范围无任何限制。

实施例1催化剂的制备

将11．6317克SnCl₄ 5H₂O和15．0188克Ti(SO₄)₂溶于200毫升二次去离子水中，再将30毫升浓氨水(25％)溶于150毫升二次去离子水中，随后，把上述两种溶液同时滴入装有100毫升二次去离子水的容器中，不停地搅拌，保持溶液的pH值在7-8，沉淀物在母液中老化1小时，然后，用二次去离子水冼涤沉淀若干次，直到洗涤液中检测不出Cl^-和SO₄^2-，沉淀物在110-130℃烘干12-15小时，随后在500℃焙烧4小时，即制得TiO₂-SnO₂复合氧化物催化剂，其中氧化锡和二氧化钛的重量比为1∶1。

实施例2催化剂的使用

取实施例1制得的催化剂200毫克，粒度40-80目置于反应器中，在250-450℃通入反应气(525ppm SO₂，520ppm NO，2085ppm CO，其余为氩气)进行反应，空速2400时^-1，在350-400℃，SO₂的转化率在95％以上，NO的转化率为100％，生成S的选择性和生成N₂的选择性为100％。反应进行30小时催化剂活性不下降。