專利名稱：：多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑的制作方法一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑屬于有機(jī)尾氣或廢氣的催化治理
技術(shù)領(lǐng)域：
。機(jī)動(dòng)車排出的尾氣中含有大量的CO、CHx和多環(huán)芳烴類氣體，前者污染環(huán)境，后者是強(qiáng)烈的致癌物，對(duì)人體有害。一般的機(jī)動(dòng)車排氣催化凈化劑可凈化CO及CHx，但對(duì)后者卻無能為力。美國(guó)專利(U.S.4446070)在1984年指出可用硝酸鈰作催化劑對(duì)把蒽氧化成蒽醌的反應(yīng)進(jìn)行催化，其轉(zhuǎn)化率高達(dá)97.6％，其活性要高于混合輕稀土催化劑，但未見有把它用于催化治理機(jī)動(dòng)車排氣中多環(huán)芳烴類污染物的報(bào)導(dǎo)，更未見到過它又能同時(shí)去用于作治理CO和CHx的催化劑的文獻(xiàn)。本發(fā)明的目的在于提供一種主要用于催化治理機(jī)動(dòng)車排氣中的多環(huán)芳烴類污染物但又可兼及CO、CHx催化治理的多用途催化劑。本發(fā)明的特征在于在活性組分中，主要加入了以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n，其余依次為銅、鈷、鐵和錳，它們之間的重量百分比為L(zhǎng)n∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝(10～15)∶(9～14)∶(8～13)∶0.5∶0.5；同時(shí)，其余也可依次為鐵、錳、銅和鈷，它們之間的重量百分比為L(zhǎng)n∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝(10～20)∶(1.7～3.9)∶(1.5～3.5)∶0.5∶0.5，它們其余不足100％的量是載體。催化劑的載體可用粒度為4～6毫米的γ-Al2O3小球，也可用經(jīng)電解法涂布了活性組分的金屬網(wǎng)。此時(shí)，還可使用多孔陶瓷、腐蝕除鋁后的多孔金屬等。上述以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n，除了鈰以外，其余依次為鑭、釹、鐠和釤，它們氧化物之間的重量百分比為CeO2∶La2O3∶Nd2O3∶Pr6O11∶SmO2＝40∶(25～40)∶(15～18)∶(6～8)∶3。使用證明本發(fā)明達(dá)到了預(yù)期目的。實(shí)施例本催化劑的制造工藝如下按本發(fā)明提出的方法，分別稱取下述純度為化學(xué)純的活性組分化合物硝酸鈷、硝酸銅、硝酸鈰、硝酸鐵、以鈰為主的混合輕稀土硝酸鹽，再與濃度為50％的硝酸錳水溶液混合，必要時(shí)，可加入極少量的鈀、鉑等貴金屬。再用公知的方法，按一定比例配制成溶液，按上述方法稱取相應(yīng)量4～6毫米粒度的γ-Al2O3小球，在配好的溶液中浸漬一夜，然后在水浴中煮干，用煤氣燈在坩堝中炒成黑色并在馬福爐中在500℃下燒制2小時(shí)，繼續(xù)在550℃下燒制半小時(shí)，經(jīng)自然降溫即得。把上述催化劑用于催化治理機(jī)動(dòng)車排放的尾氣時(shí)，多環(huán)芳烴類污染物平均凈化率不低于95％，對(duì)CO、CHx的去除率分別不低于80％和90％。對(duì)4升排氣量的怠速運(yùn)行的130汽車，使用4.5千克重的催化劑，其結(jié)果為1.當(dāng)催化劑以稀土、銅、鈷為主時(shí)，其活性組分的重量百分比為L(zhǎng)n∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝(10～15)∶(9～14)∶(8～13)∶0.5∶0.5相應(yīng)的重量比為(單位為克)Ln∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝(450～675)∶(405～630)∶(360～585)∶22.5∶22.5實(shí)施例1Ln∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝495∶450∶360∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為CO、CHx去除率為實(shí)施例2Ln∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝585∶585∶450∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為</tables>CO、CHx去除率為</tables>實(shí)施例3Ln∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝675∶630∶585∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為</tables>CO、CHx去除率為</tables>2.當(dāng)催化劑以稀土、鐵、錳為主時(shí)，其活性組分的重量百分比為L(zhǎng)n∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝(10～20)∶(1.7～3.9)∶(1.5～3.5)∶0.5∶0.5相應(yīng)的重量比為(單位為克)Ln∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝(450～900)∶(76.5～175.5)∶(67.5～157.7)∶22.5∶22.5實(shí)施例4Ln∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝450∶76.5∶67.5∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為CO、CHx去除率為實(shí)施例5Ln∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝675∶112.5∶112.5∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為CO、CHx去除率為>實(shí)施例6Ln∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝900∶175.5∶157.5∶22.5∶22.5(克)多環(huán)芳烴類污染物的凈化率為</tables>CO、CHx去除率為</tables>在以上實(shí)施例1～6中，Cu、Co、Fe、Mn均應(yīng)折算成相應(yīng)的硝酸鹽重量，其余不足100％的量為載體γ-Al2O3小球的重量。上述催化劑用于柴油機(jī)(包括柴油機(jī)車)尾氣的治理時(shí)，需要以外部熱源短時(shí)啟動(dòng)，以后可自行保溫，其對(duì)尾氣的凈化率同上，并可把煙度降至接近于零。上述催化劑還可用于煤的燃燒或垃圾焚燒爐排出的廢氣治理，凈化率同上，其中SO2含量在5ppm以下時(shí)可經(jīng)氧化成SO3而去除。對(duì)廢氣中飄塵的去除也可達(dá)95％以上。當(dāng)載體使用電解涂布有活性組分的金屬網(wǎng)時(shí)，其凈化效果不變，不再詳細(xì)舉例說明。權(quán)利要求1.一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，以γ-Al2O3為載體，以鈰的氧化物為一種活性組分，催化劑用浸漬法、經(jīng)干燥、灼燒而成，其特征在于在活性組分中，主要加入了以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n，其余依次為銅、鈷、鐵和錳，它們之間的重量百分比為L(zhǎng)n∶Cu∶Co∶Fe∶Mn＝(10～15)∶(9～14)∶(8～13)∶0.5∶0.5，其余不足100％的量是γ-Al2O3載體。2.一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，以γ-Al2O3為載體，以鈰的氧化物為一種活性組分，催化劑用浸漬法、經(jīng)干燥、灼燒而成，其特征在于在活性組分中，主要加入了以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n，其余依次鐵、錳、銅和鈷，它們之間的重量百分比為L(zhǎng)n∶Fe∶Mn∶Cu∶Co＝(10～20)∶(1.7～3.9)∶(1.5～3.5)∶0.5∶0.5，其余不足100％的量是γ-Al2O3載體。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，其特征在于所述的以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n，除了鈰以外，其余依次為鑭、釹、鐠和釤，它們的氧化物之間的重量百分比為CeO2∶La2O3∶Nd2O3∶Pr6O11∶SmO2＝40∶(25～40)∶(15～18)∶(6～8)∶3。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，其特征在于所述的γ-Al2O3載體的粒度在4～6毫米之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，其特征在于所述的載體也可以是一種用電解法涂布活性組分的金屬網(wǎng)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑，其特征在于浸漬法用的鹽溶液是銅、鈷、錳、鐵、鈰的硝酸鹽和以鈰為主的混合輕稀土硝酸鹽的水溶液。全文摘要多環(huán)芳烴污染物的排氣催化治理催化劑,屬于有機(jī)尾氣或廢氣的催化治理劑,其特征是:在活性組分中,主要加入了以鈰為主的混合輕稀土氧化物L(fēng)n,其余為:銅、鈷、鐵和錳,其重量百分比為:Ln∶Cu∶Co∶Fe∶Mn=(10～15)∶(9～14)∶(8～13)∶0.5∶0.5;也可為:Ln∶Fe∶Mn∶Cu∶Co=(10～20)∶(1.7～3.9)∶(1.5～3.5)∶0.5∶0.5,其余不足100%的量是γ－Al文檔編號(hào)B01J23/889GK1184697SQ9611430公開日1998年6月17日申請(qǐng)日期1996年12月12日優(yōu)先權(quán)日1996年12月12日發(fā)明者戴乾圜,鄭菁英,石學(xué)軍,譚建軍申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)