本技术介绍了一种钴氧化物与铜基分子筛混合催化剂,包括其制备方法和在低浓度氨气选择性催化氧化中的应用。该技术属于催化技术及环境保护领域。催化剂制备涉及多个步骤,旨在提高氨气催化氧化效率,减少环境污染。
背景技术
氨气是一种无色有毒的腐蚀性气体,它由各种来源排放到大气中,特别是农业生产中使用的氮肥、牲畜粪便的挥发的氨气,燃煤电厂以及柴油车辆船只排放烟气的NH3
-SCR处理中逃逸的氨气等低浓度氨气。这种刺激性气体对人体的健康和环境都有很大的危害。现有的去除氨的方法有液体洗涤、传统吸附、生物处理、化学处理和氨选择性催化氧化(NH3
-SCO)。其中NH3
-SCO是将氨气选择性催化氧化为氮气和水,如方程式(1)所示,是一种有效且环境友好的处理低浓度氨气的方法。然而,该方法反应过程中还会在一定程度上产生有毒害的副产物,如NO、NO2
、N2
O,如方程式(2)-(4)所示。如何开发高催化活性与选择性共存的催化剂是NH3
-SCO研究的难点,因此,从节约能源、不产生二次污染的角度考虑,迫切需要开发一种既具有高活性又兼备优异的氮气选择性的催化氧化催化剂。
4NH3
+ 3O2
→ 2N2
+ 6H2
O (1)
4NH3
+ 5O2
→ 4NO + 6H2
O (2)
4NH3
+ 7O2
→ 4NO2
+ 6H2
O (3)
2NH3
+ 2O2
→ N2
O + 3H2
O (4)
目前用于NH3
-SCO的催化剂主要分为三大类,一类是贵金属催化剂,一类是分子筛催化剂,还有一类是过渡金属氧化物催化剂。其中贵金属催化剂往往具有很高的活性,但其氮气选择性不高,产生更多的副产物;分子筛类催化剂一般是采用贵金属或过渡金属负载至分子筛上获得,一般具有很好的氮气选择性和高温活性;过渡金属氧化物活性低于贵金属,但具有较高的氮气选择性。
实现思路