КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ АММИАКА

1. Каталитическое изделие для обработки отходящих газов, включающее:
a. первый каталитический слой, имеющий множество последовательных подслоев, в котором каждый подслой включает ванадий на первом тугоплавком металлооксидном носителе, выбранном из оксида алюминия, диоксида титана, диоксида циркония, диоксида церия, диоксида кремния и их смесей;
b. второй каталитический слой, включающий один или несколько благородных металлов, нанесенных на второй тугоплавкий металлооксидный носитель; и
c. подложку,
причем первый и второй каталитические слои находятся на поверхности и/или в объеме подложки.
2. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый ванадий диспергирован на молекулярном уровне в составе подслоев.
3. Каталитическое изделие по п. 1, в котором каждый из вышеупомянутых подслоев включает одинаковое количество оксида ванадия с точностью ±25%.
3
3
4. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый первый слой содержит от приблизительно 10 до приблизительно 250 г/фут (8,9 мг/см) оксида ванадия.
5. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый ванадий представляет собой оксид ванадия, и оксид ванадия присутствует в количестве, составляющем приблизительно от 0,1 до 10 мас.% по отношению к массе первого тугоплавкого металлооксидного носителя.
6. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый первый слой включает оксид ванадия на носителе, включающем диоксид титана.
7. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый первый слой включает оксид ванадия на носителе, включающем диоксид титана и оксид вольфрама.
8. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый второй слой включает один или несколько металлов платиновой группы, выбранных из платины и палладия, на носителе из оксида алюминия, причем вышеупомянутый металл платиновой группы присутствует в количестве, составляющем приблизительно от 0,05 до 0,50 мас.% по отношению к массе носителя из оксида алюминия.
9. Каталитическое изделие по п. 1, в котором вышеупомянутый первый слой включает два из вышеупомянутых последовательных подслоев.
10. Каталитическое изделие по любому из пп. 1-9, в котором второй слой нанесен на подложку в качестве нижнего слоя, и подслои нанесены на подложку в качестве верхних слоев, и в качестве вышеупомянутой подложки выбираются пористый блок, пористый фильтр с пристеночным течением и гофрированная металлическая пластина.
11. Каталитическое изделие по любому из пп. 1-9, в котором второй слой представляет собой часть экструдированного элемента, и вышеупомянутый первый слой нанесен на экструдированный элемент.
12. Каталитическое изделие по любому из пп. 1-9, в котором первый слой нанесен на подложку в первой зоне, а второй слой нанесен на подложку в качестве второй зоны, причем первая зона располагается выше по потоку, чем вторая зона, по отношению к газовому потоку через подложку.
13. Каталитическое изделие по любому из пп. 1-9, в котором вышеупомянутая подложка представляет собой проточный пористый блок, и вышеупомянутые первый и второй слои нанесены на расположенную ниже по потоку часть вышеупомянутого блока, или вышеупомянутая подложка представляет собой пористый фильтр с пристеночным течением, и вышеупомянутые первый и второй слои нанесены на сторону выпуска вышеупомянутого фильтра.
14. Каталитическое изделие по любому из пп. 1-9, в котором вышеупомянутая подложка представляет собой проточный пористый блок, и вышеупомянутые первый и второй слои нанесены на расположенную ниже по потоку часть вышеупомянутого блока, или
вышеупомянутая подложка представляет собой пористый фильтр с пристеночным течением, и вышеупомянутые первый и второй слои нанесены на сторону выпуска вышеупомянутого фильтра, и вышеупомянутое каталитическое изделие дополнительно включает катализатор SCR, нанесенный на расположенную выше по потоку часть вышеупомянутого проточного пористого блока или нанесенный на сторону впуска вышеупомянутого фильтра.
15. Способ изготовления каталитического изделия, включающий:
a. нанесение на подложку нижнего каталитического слоя, включающего благородный металл на втором тугоплавком металлооксидном носителе;
b. нанесение на вышеупомянутую подложку верхнего каталитического подслоя, включающего оксид ванадия на первом тугоплавком металлооксидном носителе; и
c. после стадии (b) нанесение на вышеупомянутую подложку последовательного верхнего каталитического подслоя, включающего вышеупомянутый оксид ванадия на вышеупомянутом первом тугоплавком металлооксидном носителе,
причем вышеупомянутые верхние подслои нанесены поверх вышеупомянутого нижнего слоя.
16. Способ по п. 15, дополнительно включающий стадию прокаливания каталитического изделия, на которое нанесены нижний слой и верхние подслои, при температуре, составляющей приблизительно от 400 до 600˚C в течение приблизительно от 1 до 10 часов.
17. Каталитическое изделие, изготовленное способом, включающим следующие стадии:
a. нанесение на подложку нижнего каталитического слоя, включающего благородный металл на втором тугоплавком металлооксидном носителе;
b. нанесение на вышеупомянутую подложку верхнего каталитического подслоя, включающего оксид ванадия на первом тугоплавком металлооксидном носителе; и
c. после стадии (b) нанесение на вышеупомянутую подложку
следующего верхнего каталитического подслоя, включающего вышеупомянутый оксид ванадия на вышеупомянутом первом тугоплавком металлооксидном носителе,
причем вышеупомянутые верхние подслои нанесены поверх вышеупомянутого нижнего слоя.
18. Способ обработки отходящих газов, включающий:
a. приведение в контакт отходящих газов, образующихся при сгорании углеводородов в стехиометрическом избытке кислорода, причем отходящие газы содержат аммиак, с каталитическим изделием по любому из пп. 1-9; и
2
x
b. окисление, по меньшей мере, части вышеупомянутого аммиака и образование N и/или NO.
19. Способ по п. 18, дополнительно включающий:
x
3
c. селективное восстановление NO катализатором SCR в присутствии NH, причем вышеупомянутая стадия селективного восстановления осуществляется выше по потоку относительно вышеупомянутой стадии введения в контакт.
20. Способ по п. 18, в котором вышеупомянутое окисление осуществляется при температуре, составляющей от приблизительно 350˚C до приблизительно 650˚C.
x
3
21. Способ по п. 20, в котором вышеупомянутое окисление до NO осуществляется с меньшей селективностью по сравнению с NH.
x
3
22. Способ по п. 21, в котором селективность вышеупомянутого окисления до NO составляет менее половины селективности по отношению к NH.
23. Система для обработки отходящих газов, включающая катализатор SCR и катализатор окисления остаточного аммиака по любому из пп. 1-9.