CN117836506A - 包含含锑催化剂的催化体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于净化废气的催化剂体系，其包括一个或多个含锑区域和一个或多个锑捕集区域，该一个或多个含锑区域包括含锑催化剂，特别是含锑SCR催化剂，该一个或多个锑捕集区域包括任选地金属促进的分子筛，其中这些锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域在该废气的流动方向上位于该一个或多个含锑区域的下游，并且还公开了一种用于处理含有氮氧化物的废气的方法。
Description
技术领域
本发明涉及包含含锑催化剂的催化体系和用于处理含有氮氧化物的废气的方法。
背景技术
含锑催化剂已知可用于许多领域，例如用于聚酯材料的生产、烷烃和烯烃的氨氧化、有机化合物的烷氧基化、发动机废气的处理。锑物质可用作活性物质或促进剂，并且可根据具体应用具有不同的化学组成。近几十年来，对锑物质在高温下的挥发性的担忧成为限制含锑催化剂可用于某些应用(例如在发动机废气处理中)的市场的问题。
发动机废气，特别是柴油发动机废气，包含气态排放物，诸如一氧化碳(CO)、未燃烧的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)，以及通常被称为微粒或微粒物质(PM)的凝聚相材料(液体和固体)。发动机废气在排放到空气中之前需要用发动机排气系统进行处理。发动机排气系统通常包括用于还原NOx的催化剂，例如用于通过选择性催化还原(SCR)来还原NOx的催化剂。
锑物质已被报告为有效改善钒基氧化物SCR催化剂的SCR性能的良好候选物。US2009/143225A1描述了包含氧化钒(作为活性材料)和锑的SCR催化剂，并且证明锑对于促进低温下氮氧化物(NOx)的还原和提高抗硫中毒性是有效的。含有锑物质的钒基氧化物SCR催化剂也在例如KR101065242B1、US8975206B2和WO2017101449A1中有所描述。
尽管锑对钒基氧化物SCR催化剂具有良好的促进作用，但由于担心SCR催化剂在热废气流中可能遇到的锑物质在高温下的挥发性，含有锑物质的钒基氧化物SCR催化剂在发动机排气系统中的应用受到限制。有人提出了一些用于减少锑从SCR催化剂中蒸发的措施。例如，WO2021055299A1描述了含有锑物质的钒基氧化物催化剂，并证明催化剂中钨物质的存在可显著抑制高温下锑物质的蒸发。
希望有一种替代的或更有效的方法来减少锑从含锑催化剂释放到环境中。
发明内容
本发明的一个目的是提供包含含锑催化剂的催化体系，其将以期望的低量向环境中释放锑。
令人惊讶地，该目的通过一种催化剂体系来实现，该催化剂体系包括一个或多个含锑区域和一个或多个包含用于捕集锑的分子筛的区域。
因此，在一个方面，本发明涉及一种用于净化废气的催化剂体系，其包括：
-一个或多个含锑区域，其包含含锑催化剂，特别是含锑SCR催化剂，和
-一个或多个锑捕集区域，其包含任选地金属促进的分子筛；
其中锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域在废气的流动方向上位于一个或多个含锑区域的下游。
在另一方面，本发明涉及一种用于处理含有氮氧化物的废气的方法，该方法包括在还原剂存在下使废气与本文所述的催化体系接触。
在又一方面，本发明涉及一种用于处理废气，尤其是源自内燃机的废气的系统，其包括还原剂源、如本文所述的催化体系，以及任选的以下中的一者或多者：柴油氧化催化剂(DOC)、三元转化催化剂(TWC)、四元转化催化剂(FWC)、非催化的或催化的烟尘过滤器(CSF)、氨氧化催化剂(AMOx)、NOx捕集器、NOx吸收剂催化剂、烃捕集催化剂、传感器和混合器。
本发明人已经发现，通过布置包含分子筛的下游锑捕集区域，可以有效地抑制锑从含锑催化剂释放到环境中。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。应当理解，本发明可以许多不同的方式来体现，并且不应当被解释为限于本文阐述的实施方案。
在本文中，单数形式“一种/一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文中另外明确指明。术语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”等与“含有(contain)”、“含有(containing)”等可互换使用，并且以非限制性、开放的方式进行解释。也就是说，例如可存在另外的部件或元件。表述“由……组成”或“基本上由……组成”或同源词可被涵盖在“包含”或同源词内。
如本文所用，术语“区域”仅仅是指催化剂体系的一部分，其包含特定的材料并且在废气的流动方向上延伸一定长度。
在本文中，对“上游”和“下游”的任何提及将被理解为相对于流的流动方向(例如废气的流动方向)的相对位置。
根据第一方面，本发明提供了一种用于净化废气的催化剂体系，其包括：
-一个或多个含锑区域，其包含含锑催化剂的，和
-一个或多个锑捕集区域，其包含任选地金属促进的分子筛；
其中锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域在废气的流动方向上位于一个或多个含锑区域的下游。
含锑区域可包含用于净化废气的任何含锑催化剂。具体地，含锑区域包括含锑SCR催化剂。
含锑催化剂可以是含有锑促进剂的那些钒基SCR催化剂。因此，含锑催化剂含有作为用于选择性催化还原NOx的主要活性物质的钒和作为促进剂的锑，它们通常以各自的氧化物和/或其复合氧化物的形式存在。
含锑催化剂可任选地包含至少一种附加的金属或准金属。附加的金属或准金属可包括但不限于硼(B)、铝(Al)、铋(Bi)、硅(Si)、锡(Sn)、铅(Pb)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、镓(Ga)、铈(Ce)、钇(Y)、铌(Nb)、钼(Mo)、钡(Ba)、钐(Sm)、铒(Er)和钨(W)。具体地，附加的金属或准金属可选自硅(Si)、钼(Mo)和钨(W)。应当理解，该至少一种金属或准金属可以以各自的氧化物或其与钒、锑或其它附加的金属或准金属的复合氧化物，或它们的组合的形式存在。
在一些实施方案中，含锑催化剂包含在载体颗粒上的氧化锑、氧化钒和任选地至少一种选自硅(Si)、钼(Mo)和钨(W)的金属或准金属的氧化物或由其组成。例如，含锑催化剂包含在载体颗粒上的钒(V)、锑(Sb)和硅(Si)的氧化物或由其组成。
可用作载体的材料可包括但不限于分子筛和选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn和Bi组成的组的金属的氧化物。优选地，载体可以是选自二氧化钛(优选锐钛矿)、二氧化硅、氧化铝、氧化锆以及它们的任何掺杂稳定形式的一者或多者。
基于含锑催化剂的总重量计，含锑催化剂可含有以Sb2O3计算的1重量％至30重量％、1重量％至25重量％、1重量％至15重量％、2重量％至12重量％或2重量％至8重量％的量的锑。
基于含锑催化剂的总重量计，含锑催化剂可含有以V2O5计算的0.1重量％至20重量％、1重量％至15重量％、2重量％至10重量％或2重量％至7重量％的量的钒。
当存在时，该至少一种附加的金属或准金属中的每一者可以以基于含锑催化剂的总重量计以各自的氧化物计算的0.1重量％至30重量％、1重量％至15重量％或2重量％至10重量％的量包含在含锑催化剂中。
基于含锑催化剂的总重量计，含锑催化剂中可包含至少40重量％、至少50重量％、至少65重量％、至少70重量％或至少75重量％的量的载体。基于含锑催化剂的总重量计，载体的量可以为至多95重量％或至多90重量％。
在一些示例性实施方案中，含锑催化剂包含以下物质或由以下物质组成：
(a)1重量％至25重量％的氧化锑，以Sb2O3计算，
(b)1重量％至15重量％的氧化钒，以V2O5计算，
(c)1重量％至15重量％的SiO2，
(d)任选地1重量％至10重量％的氧化钨，以WO3计算，和
(e)65重量％至95重量％的TiO2载体，
各自基于含锑催化剂的总重量计。
在一些示例性实施方案中，含锑催化剂包含以下物质或由以下物质组成：
(a)1重量％至15重量％的氧化锑，以Sb2O3计算，
(b)2重量％至10重量％的氧化钒，以V2O5计算，
(c)2重量％至10重量％的SiO2，
(d)任选地，2重量％至10重量％的氧化钨，以WO3计算，和
(e)70重量％至90重量％的TiO2载体，
各自基于含锑催化剂的总重量计。
在一些另外的示例性实施方案中，含锑催化剂包含以下物质或由以下物质组成：
(a)2重量％至12重量％，优选地2重量％至8重量％的氧化锑，以Sb2O3计算，
(b)2重量％至7重量％的氧化钒，以V2O5计算，
(c)2重量％至10重量％的SiO2，和
(e)75重量％至90重量％的TiO2载体，
各自基于含锑催化剂的总重量计。
在如本文所述的每种情况下，含锑催化剂的总重量将为100重量％。
应当理解，如果存在两个或更多个含锑区域，则每个此类区域中的含锑催化剂可具有彼此相同或不同的组成。
基于每个含锑区域，以Sb2O3计算，含锑催化剂可以以提供50g/ft3至3,000g/ft3的锑，优选地200g/ft3至2,200g/ft3的锑，更优选地350g/ft3至2,000g/ft3的锑的量存在。
除了含锑催化剂之外，含锑区域还可以含有一种或多种组分，该组分可以是非催化活性组分，例如用于制备催化制品的加工助剂，诸如润滑剂和粘合剂。其它组分也可以是催化活性的，例如不同于含锑催化剂的活性物质。
本发明人惊讶地发现分子筛可用于捕集锑物质。因此，在用于捕集锑的催化体系中布置一个或多个包含分子筛的区域。这些区域在本文中称为锑捕集区域。
锑捕集区域包括任选地金属促进的分子筛。在本文中，在分子筛的上下文中的术语“金属促进的”是指已经将能够改善分子筛的任何性能的金属引入到分子筛中和/或分子筛上。该金属，也称为促进剂金属，作为非骨架元素存在于分子筛中。换句话说，促进剂金属不参与构成分子筛骨架。促进剂金属可优选地以离子物质的形式存在于分子筛内和/或分子筛表面的至少一部分上。
分子筛是指基于氧离子的广泛三维网络的骨架材料，其通常含有四面体类型的位点并具有基本上均匀的孔分布。适用于本发明目的的分子筛可以是微孔或中孔的。通常，平均孔径小于2nm的分子筛被归类为“微孔”，平均孔径为2nm至50nm的分子筛被归类为“中孔”。孔径由环尺寸限定。
具体地，分子筛是沸石。术语“沸石”具有其在本领域中的通常含义并且通常是指具有空间网络结构的结晶材料(通常为铝硅酸盐)，该空间网络结构具有由共角TO4四面体组成的开放三维骨架结构，其中T是四价元素(通常为Si)或三价元素(通常为Al)。平衡阴离子骨架的电荷的阳离子与骨架氧松散地结合，并且剩余的孔体积填充有水分子。非骨架阳离子通常是可交换的，并且水分子是可除去的。
为了本发明的目的，合适的分子筛可包括但不限于具有选自由以下组成的组的骨架类型的铝硅酸盐沸石：ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、-CHI、-CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、*-EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、-IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、-IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、*-ITN、ITR、ITT、-ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、-LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、*MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、-PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、-RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、*SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、*-SSO、SSY、STF、STI、*STO、STT、STW、-SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、-WEN、YUG和ZON以及它们的任何组合。
具体地，可用于锑捕集区域的分子筛包括具有选自由以下组成的组的骨架类型的沸石：AEI、AEL、AFI、AFT、AFO、AFX、AFR、ATO、BEA、CHA、DDR、EAB、EMT、ERI、EUO、FAU、FER、GME、HEU、JSR、KFI、LEV、LTA、LTL、LTN、MAZ、MEL、MFI、MOR、MOZ、MSO、MTW、MWW、OFF、RTH、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TON、TSC和WEN。
在一些实施方案中，可用于锑捕集区域的分子筛包括具有选自由AEI、BEA(例如β)、CHA(例如菱沸石、SSZ-13)、AFT、AFX、FAU(例如沸石Y)、MOR、MFI(例如ZSM-5)、MOR(例如丝光沸石)和MEL组成的组的骨架类型的沸石，其中特别优选AEI、BEA和CHA。
在一些其它实施方案中，可用于锑捕集区域的分子筛可选自小孔沸石。术语“小孔沸石”是指具有小于约5埃的孔开口的沸石。小孔沸石可以是小孔8环沸石。术语“8环沸石”是指具有8环孔开口的沸石。一些8环沸石可具有双六环(d6r)次级结构单元，其中由于双六环结构单元通过4环连接而形成笼状结构。示例性小孔8-环沸石包括骨架类型AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、EMT、ERI、FAU、GME、JSR、KFI、LEV、LTL、LTN、MOZ、MSO、MWW、OFF、SAS、SAT、SAV、SBS、SBT、SFW、SSF、SZR、TSC和WEN。
在一些具体实施方案中，可用于锑捕集区域的小孔沸石包括具有选自由AEI、AFT、AFX、CHA、EAB、ERI、KFI、LEV、SAS、SAT和SAV组成的组的骨架类型的沸石。可具体提及具有选自由AEI、AFT、AFX和CHA组成的组的骨架类型的小孔沸石。
应当理解，当本文中通过引用国际沸石协会(IZA)通常接受的骨架类型代码来提及沸石时，其旨在不仅包括参考材料，还包括具有SCR催化活性的任何同型骨架材料。每种骨架类型代码的参考材料和同型骨架材料的列表可从IZA数据库(http://www.iza-structure.org/databases/)获得。
可用作锑捕集区域中的分子筛的硅铝酸盐沸石，例如具有如上文所述的任何骨架类型的那些，适当地具有5:1至150:1，优选地5:1至50:1，特别是10:1至40:1范围内的SiO2/Al2O3摩尔比(SAR)。
分子筛可显示出如根据DIN 66131测定的至少300m2/g、至少400m2/g、至少550m2/g或至少650m2/g，例如400m2/g至750m2/g或450m2/g至750m2/g的高表面积，例如BET表面积。
在一些实施方案中，锑捕集区域中的分子筛选自金属促进的分子筛。促进剂金属可选自贵金属诸如Au和Ag，铂族金属诸如Ru、Rh、Pd、In和Pt，贱金属诸如Cr、Zr、Nb、Mo、Fe、Mn、W、V、Al、Ti、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Sn和Bi，碱土金属诸如Ca和Mg，以及它们的任意组合。促进剂金属优选地为Fe或Cu或它们的组合。
在一些示例性实施方案中，锑捕集区域可包含具有AEI、BEA、CHA、AFT、AFX、FAU、FER、KFI、MOR、MFI、MOR或MEL骨架类型的Cu和/或Fe促进的沸石，特别是具有AEI、BEA或CHA骨架的Cu和/或Fe促进的沸石。
基于金属促进的分子筛的总重量计，促进剂金属可以按氧化物计0.1重量％至20重量％、0.5重量％至15重量％、1重量％至10重量％或4重量％至10重量％的量存在于金属促进的分子筛中。在其中Cu或Fe用作促进剂金属的一些说明性实施方案中，基于金属促进的分子筛的总重量，促进剂金属优选地以按氧化物计0.5重量％至15重量％，或1重量％至15重量％，或1重量％至10重量％的量存在。
每个锑捕集区域可包含一种或多种金属促进的分子筛。换句话说，在单个锑捕集区域中可以仅使用一种金属促进的分子筛或两种或更多种金属促进的分子筛的组合。
基于每个锑捕集区域，分子筛可以2,500g/ft3至6,500g/ft3，优选地3,000g/ft3至5,500g/ft3的量存在。应当理解，在使用金属促进的分子筛的情况下，分子筛的量是指金属促进的分子筛的量。
任选地，锑捕集区域可包含一种或多种功能组分，例如用于处理废气的基于贵金属的催化剂。
在一些实施方案中，至少一个锑捕获区域包括基于贵金属的催化剂。因此，该区域包括任选地金属促进的分子筛的第一组分和基于贵金属的催化剂的第二组分。
基于贵金属的催化剂可含有负载在载体的颗粒上的一种或多种贵金属。合适的贵金属具体地为铂族金属，诸如Ru、Rh、Pd、In和Pt，优选Pt和Pd。
贵金属的载体可以是适于接收和负载贵金属的任何材料，例如分子筛、选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn、Sm、Eu、Hf和Bi组成的组的金属的氧化物。具体地，贵金属的载体可选自高表面积氧化铝、二氧化铈、氧化锆、氧化镧、氧化钡、氧化钇、氧化钕、氧化镨、氧化钛、氧化铕、氧化钐、氧化铪以及它们的任何复合材料或组合。
一种或多种贵金属中的每一种可基于每个锑捕集区域以0.01g/ft3至20g/ft3，优选地0.5g/ft3至10g/ft3的量存在。
任选地金属促进的分子筛的第一组分和基于贵金属的催化剂的第二组分可以任何可能的形式存在于锑捕集区域中，例如作为其混合物，或以分开的形式。另选地，第一组分和第二组分可例如通过将贵金属负载在任选地金属促进的分子筛上而整合在一起。
在一些实施方案中，至少一个锑捕集区域是分层的，具有包含分子筛的层和包含基于贵金属的催化剂的层。这些层的排列没有特别的限制。包含分子筛的层可以布置在包含基于贵金属的催化剂的层的顶部，反之亦然。
锑捕获区域可包含至少一种附加组分，其可以是催化活性的或非活性的，诸如加工助剂。
一个或多个含锑区域和一个或多个锑捕集区域可以彼此独立地以挤出物的形式或以基底上的洗涂层(washcoat)的形式存在于根据本发明的催化体系中。
术语“挤出物”通常是指通过挤出形成的成型体。挤出物可具有允许气体流过的任何合适的结构，优选蜂窝结构。蜂窝结构可具有如下文针对整体式流通式和壁流式结构所述的流动通道。当任何区域以挤出物形式存在时，该挤出物可通过任何常规手段由相应的催化剂和任选的至少一种加工助剂诸如粘合剂和润滑剂形成。
术语“基底”通常是指适合承受在废气流中遇到的条件的结构，在其上负载通常为洗涂层形式的催化材料。
通常，基底可以是整体式流通式结构，其具有从基底的入口面延伸到出口面的多个细的平行气体流动通道，使得通道对从中流过的流体开放。从其流体入口到其流体出口基本上是直路径的通道由壁限定，催化材料作为洗涂层施加在这些壁上，使得流过通道的气体接触催化材料。整体基底的流动通道是薄壁通道，其可具有任何合适的横截面形状和尺寸，诸如梯形、矩形、正方形、正弦形、六边形、椭圆形、圆形等。此类结构每平方英寸横截面可包含60至900或更多个流动通道(或“孔”)。例如，基底可具有50至600个孔/平方英寸(“cpsi”)或200至450cpsi。流通式基底的壁厚可以变化，通常在2密耳至0.1英寸范围内。
基底还可以是具有多个细的平行气体流动通道的整体式壁流式结构，这些气体流动通道沿着基底的入口面延伸到出口面，其中交替的通道在相对两端被阻塞。通道由壁限定，催化材料作为洗涂层施加在这些壁上，使得流过通道的气体接触催化材料。该构型需要气体流过壁流式基底的多孔壁以到达出口面。壁流式基底可具有至多700cpsi，例如100cpsi至400cpsi。整体基底的流动通道是薄壁通道，其可具有任何合适的横截面形状和尺寸，诸如梯形、矩形、正方形、正弦形、六边形、椭圆形、圆形等。壁流式基底的壁厚可以变化，通常在2密耳至0.1英寸范围内。
术语“洗涂层”具有其在本领域中通常的含义，是指施加到基底上的催化材料或其它材料的薄的粘附涂层。洗涂层通常如下形成：制备含有所需材料和任选的加工助剂诸如具有一定固体含量(例如15重量％至60重量％)的粘合剂的浆料，然后将该浆料施加到基底上，干燥并煅烧以提供洗涂层。一层或多层形式的洗涂层通常以0.1g/in3至10g/in3，例如0.5g/in3至7g/in3的量负载在基底上。
基底通常是惰性的并且通常由例如陶瓷或金属材料制成，其在本文中将被称为“惰性基底”。可以设想的是，基底可以另选地是活性的。在这种情况下，基底可由例如含有分子筛催化剂或其它催化活性物质的挤出物组成。
在根据本发明的催化体系的一些说明性实施方案中，一个或多个含锑区域和一个或多个锑捕集区域作为洗涂层存在于一片或多片惰性基底上。具体地，至少一个含锑区域和至少一个锑捕获区域分别负载在两片或多片惰性基底上。
在一些具体的说明性实施方案中，根据本发明的催化体系包含一个含锑区域和一个锑捕集区域，它们作为洗涂层负载在一片或两片基底上。在一片基底的情况下，含锑区域的洗涂层位于锑捕集区域的洗涂层的上游。在两片基底的情况下，含锑区域作为洗涂层负载在第一上游基底上，并且锑捕集区域作为洗涂层负载在第二下游基底上。
在一些其它具体的说明性实施方案中，根据本发明的催化体系包含两个含锑区域和一个锑捕集区域，它们作为洗涂层负载在一片、两片或三片基底上。在一片基底的情况下，两个含锑区域的洗涂层位于锑捕集区域的洗涂层的上游。在两片基底的情况下，两个含锑区域的洗涂层可以依次负载在第一片上游基底上，并且锑捕集区域作为洗涂层负载在第二片下游基底上。另选地，一个含锑区域可作为洗涂层负载在第一片上游基底上，并且另一个含锑区域和锑捕集区域作为相应的洗涂层负载在第二片下游基底上，其中锑捕集区域位于第二片下游基底上的含锑区域的下游。在三片基底的情况下，一个含锑区域负载在第一片上游基底上，另一个含锑区域负载在第二片中间基底上，并且锑捕集区域负载在第三片下游基底上。
在一些另外的具体说明性实施方案中，根据本发明的催化体系包含一个含锑区域和两个锑捕集区域，它们作为洗涂层负载在一片、两片或三片基底上。在一片基底的情况下，一个锑捕集区域的洗涂层位于含锑区域的洗涂层和另一个锑捕集区域的洗涂层两者的下游，后两个区域可以以所述顺序或相反顺序排列。在两片基底的情况下，可以设想三个区域中的任意两个可作为各自的洗涂层负载在一片基底上，并且剩余的区域负载在另一片基底上，条件是一个锑捕集区域位于最下游。在三片基底的情况下，例如，含锑区域负载在第一片上游基底上，一个锑捕集区域负载在第二片中间基底上，另一个锑捕集区域负载在第三片下游基底上。
可以参考如上所述的构型来设想包括更多区域的根据本发明的催化体系的合适设计。
在根据本发明的催化体系的其它说明性实施方案中，一个或多个含锑区域作为挤出物存在，并且一个或多个锑捕集区域作为负载在一片或多片基底上的洗涂层存在。含锑区域的挤出物和负载锑捕集区域的基底可以在废气的流动方向上以任何顺序排列，条件是至少一个锑捕获区域位于最下游。
根据本发明的催化体系可包括至少一个用于容纳一个或多个锑捕集区域的壳体和一个或多个锑捕集区域。应当理解，一个壳体可以仅容纳一个区域，或者可以容纳两个或更多个区域。
优选地，根据本发明的催化体系仅包括一个用于容纳所有区域的壳体或包括两个或更多个彼此流体连通的壳体。壳体优选地具有均匀的几何形状，例如圆柱体形式。在两个或更多个壳体的情况下，壳体优选地具有相同的几何形状，特别是圆柱体形式。
相对于含锑区域和锑捕集区域的总体积，一个或多个含锑区域中的每一个含锑区域以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在催化体系中。
相对于含锑区域和锑捕集区域的总体积，一个或多个锑捕集区域中的每一个锑捕集区域以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在催化体系中。
所提及的区域的体积比例是指该区域所占据的空间体积。应当理解，如果区域作为基底上的洗涂层存在，则该区域的体积比例是指该区域所在的基底部分的体积。
根据本发明的催化制品可包含一种或多种组分或区域，其可提供进一步的功能，包括但不限于氧化功能和储存功能。可以设想在含锑区域的区域中布置储存组分，诸如烃吸附剂和NOx吸附剂。该一种或多种其它组分可以任何形式存在，例如洗涂层或共挤出物。还可以设想在含锑区域和锑捕集区域之间存在提供进一步功能的中间区域。
根据本发明的催化体系可用于处理来自例如固定式燃烧装置(诸如发电厂和用于建筑物和私人住宅的加热系统)和移动式燃烧装置(诸如车辆的燃烧发动机，尤其是柴油发动机)的废气。根据本发明的催化体系可特别有效地处理来自内燃机，例如汽油或柴油发动机，尤其是重型柴油发动机的废气。
因此，在另一方面，本发明涉及一种用于处理含有氮氧化物的废气的方法，该方法包括在还原剂存在下使废气与本文所述的催化体系接触。
在一些实施方案中，该方法可用于处理源自内燃机，例如汽油或柴油发动机，尤其是重型柴油发动机的废气。
在另一个方面，本发明涉及一种用于处理废气，尤其是源自内燃机的废气的系统，该系统包括还原剂源，如本文所述的催化体系。
用于处理废气的系统还可包括一个或多个废气处理元件。常规的废气处理元件包括但不限于不同于SCR催化剂的催化剂，诸如柴油机氧化催化剂(DOC)、三元转化催化剂(TWC)、四元转化催化剂(FWC)、非催化的或催化的烟尘过滤器(CSF)、氨氧化催化剂(AMOx)、NOx捕集器、NOx吸收剂催化剂、烃捕集催化剂、传感器和混合器。
在用于处理废气的系统的变型中，催化体系的至少一个区域不与其它区域紧密连接。在这种情况下，废气处理系统的一个或多个元件可以布置在中间，例如不同于SCR催化剂的催化组分、还原剂源、过滤器、传感器和/或混合器。
优选的是，废气处理系统还包括位于发动机下游和根据本发明的催化体系上游的柴油机氧化催化剂。在一些实施方案中，废气处理系统优选地包括柴油机氧化催化剂和位于根据本发明的催化体系上游的催化的烟灰过滤器。
实施方案
下面列出了各种实施方案。应当理解，下面列出的实施方案可以与根据本发明的范围的所有方面和其它实施方案组合。
实施方案1.一种用于净化废气的催化剂体系，包括：
-一个或多个含锑区域，其包含含锑催化剂，特别是含锑SCR催化剂，和
-一个或多个锑捕集区域，其包含任选地金属促进的分子筛，
其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域在所述废气的流动方向上位于所述一个或多个含锑区域的下游。
实施方案2.根据实施方案1所述的催化剂体系，其中所述含锑催化剂包含负载在载体的颗粒上的氧化锑、氧化钒和任选地至少一种其它金属或准金属的氧化物。
实施方案3.根据实施方案2所述的催化剂体系，其中所述含锑催化剂中的所述载体选自：分子筛以及选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn和Bi组成的组的元素的氧化物。
实施方案4.根据实施方案2或3所述的催化剂体系，其中所述其它金属或准金属选自由B、Al、Bi、Si、Sn、Pb、Sb、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ce、Y、Nb、Mo、Er、Ba、Sm和W组成的组。
实施方案5.根据实施方案1至4中任一项所述的催化剂体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域包括基于贵金属的催化剂。
实施方案6.根据实施方案5所述的催化剂体系，其中所述基于贵金属的催化剂包含负载在载体的颗粒上的一种或多种贵金属，优选铂族金属，更优选Pt。
实施方案7.根据实施方案6所述的催化剂体系，其中所述基于贵金属的催化剂中的所述载体选自：分子筛以及选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn、Sm、Eu、Hf和Bi组成的组的元素的氧化物。
实施方案8.根据实施方案5至7中任一项所述的催化剂体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域是分层的，具有包含所述分子筛的层和包含所述基于贵金属的催化剂的层。
实施方案9.根据实施方案5至8中任一项所述的催化剂体系，其中所述一种或多种贵金属中的每一种基于每个锑捕集区域以0.01g/ft3至20g/ft3，优选地0.5g/ft3至10g/ft3的量存在。
实施方案10.根据实施方案1至9中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的所述分子筛选自具有以下骨架类型的铝硅酸盐沸石：ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、-CHI、-CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、*-EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、-IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、-IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、*-ITN、ITR、ITT、-ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、-LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、*MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、-PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、-RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、*SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、*-SSO、SSY、STF、STI、*STO、STT、STW、-SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、-WEN、YUG或ZON以及它们的任何组合，其中优选AEI、BEA、CHA、AFT、AFX、FAU、FER、KFI、MOR、MFI、MOR、MEL或它们的任何组合。
实施方案11.根据实施方案1至10中任一项所述的催化体系，其中所述分子筛是金属促进的，并且所述金属选自贵金属诸如Au和Ag，铂族金属诸如Ru、Rh、Pd、In和Pt，贱金属诸如Cr、Zr、Nb、Mo、Fe、Mn、W、V、Al、Ti、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Sn和Bi，碱土金属诸如Can和Mg，以及它们的任意组合。
实施方案12.根据实施方案11所述的催化体系，其中所述分子筛是金属促进的并且所述金属是Fe、Cu或它们的组合。
实施方案13.根据实施方案1至12中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的所述分子筛选自SiO2/Al2O3摩尔比(SAR)在5:1至150:1，优选地5:1至50:1，特别是10:1至40:1范围内的铝硅酸盐沸石。
实施方案14.根据实施方案1至13中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域和所述一个或多个含锑区域彼此独立地以挤出物的形式或以洗涂层的形式存在于基底上。
实施方案15.根据实施方案1至14中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域和所述一个或多个含锑区域中的至少一个含锑区域分别负载在两片或更多片惰性基底上。
实施方案16.根据实施方案14或15所述的催化体系，其中所述挤出物和/或所述基底具有蜂窝结构，例如整体流通式结构或壁流式结构。
实施方案17.根据实施方案1至16中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个含锑区域中的每一个含锑区域相对于所述含锑区域和所述锑捕集区域的总体积以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在所述催化体系中。
实施方案18.根据实施方案1至17中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的每一个锑捕集区域相对于所述含锑区域和所述锑捕集区域的总体积以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在所述催化体系中。
实施方案19.一种用于处理含有氮氧化物的废气的方法，所述方法包括在还原剂的存在下使所述废气与根据实施方案1至18中任一项所述的催化体系接触。
实施方案20.根据实施方案19所述的方法，其中所述废气源自内燃机，例如汽油发动机或柴油发动机。
实施方案21.一种用于处理废气，尤其是源自内燃机的废气的系统，其包括还原剂源、根据实施方案1至18中任一项所述的催化体系，以及任选的以下中的一者或多者：柴油机氧化催化剂(DOC)、三元转化催化剂(TWC)、四元转化催化剂(FWC)、非催化的或催化的烟尘过滤器(CSF)、氨氧化催化剂(AMOx)、NOx捕集器、NOx吸收剂催化剂、烃捕集催化剂、传感器和混合器。
本发明将通过以下实施例进一步说明，这些实施例阐述特别有利的实施方案。尽管提供了实施例以说明本发明，但它们并不意图限制本发明。
实施例
实施例1
实施例1.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
将以TiO2计算的钛含量为95.9重量％的锐钛矿形式的173.2g TiO2、以V2O5计算的钒含量为10.75重量％的74.4g草酸氧钒溶液和12.0g Sb2O3在室温下在200g DI水中混合。将得到的悬浮液搅拌30分钟后，进一步添加30％氨水溶液，使体系的pH上升至7.0。然后添加SiO2含量为30.1重量％的46.2g SiO2溶胶。搅拌1小时后，得到均匀浆料。将壁厚为5密耳的300cpsi的流通式蜂窝堇青石基底浸入所得到的浆料中，以负载足够的浆料。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后用热空气在150℃下干燥15分钟，然后在空气中在450℃下煅烧1小时。
重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得4.5g/in3的总洗涂层负载量。含锑催化剂具有4.0重量％的钒含量，以V2O5计算。
实施例1.2在基底上制备包含Cu促进的CHA沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层
的锑捕集片
i)底层的制备
将Pt含量为17.6重量％的双(乙醇铵)六羟基铂(IV)溶液与去离子水混合，以形成均匀混合物，将其浸渍到510g Al2O3粉末中并搅拌30分钟。通过将基底浸入所得的浆料中，将浆料涂覆到壁厚为5密耳的300cpsi的流通式堇青石整料基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在450℃下煅烧。在冷却至室温后，重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得0.5g/in3的总洗涂层负载量，Pt负载量为2g/ft3。
ii)顶层的制备
使用H-形成的CHA沸石，其具有31的SiO2与Al2O3摩尔比、大于600m2/g的BET表面积、16μm的D90、Na2O<＝0.07重量％和0.37g/mL的振实密度。
将92重量份的CHA沸石、3重量份的氧化铜(CuO)和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到来自上述步骤i)的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例2
实施例2.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备片。
实施例2.2在基底上制备包含Cu促进的CHA沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层
的锑捕集片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用H-形成的CHA沸石，其具有11的SiO2与Al2O3摩尔比、450m2/g的BET表面积、13μm的D90、Na2O<＝0.12重量％和0.6g/mL的振实密度。
将91重量份的CHA沸石、4重量份的氧化铜(CuO)和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例3
实施例3.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备片。
实施例3.2在基底上制备包含Cu促进的CHA沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层
的片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用H-形成的CHA沸石，其具有11的SiO2与Al2O3摩尔比、450m2/g的BET表面积、13μm的D90、Na2O<＝0.12重量％和0.6g/mL的振实密度。
将87重量份的CHA沸石、8重量份的氧化铜(CuO)和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例4
实施例4.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备片。
实施例4.2在基底上制备包含Fe促进的β沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层的
片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用Fe/β沸石，其具有40的SiO2与Al2O3的摩尔比、1.4重量％的以Fe2O3计算的铁负载量、100％的X射线结晶度、708m2/g的BET表面积，D90＝5微米，并且Na2O＝0.03重量％。
将95重量份的Fe/β沸石和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例5
实施例5.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备片。
实施例5.2在基底上制备包含Fe促进的β沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层的
片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用Fe/β沸石，其具有40的SiO2与Al2O3的摩尔比、1.4重量％的以Fe2O3计算的铁负载量、100％的X射线结晶度、708m2/g的BET表面积，D90＝5微米，并且Na2O＝0.03重量％。
将94重量份的Fe/β沸石、1重量份的以Fe2O3计算的硝酸铁和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例6
实施例6.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备片。
实施例6.2在基底上制备包含Fe促进的β沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层的
片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用Fe/β沸石，其具有9的SiO2与Al2O3的摩尔比、4.8重量％的以Fe2O3计算的铁负载量、98％的X射线结晶度、578m2/g的BET表面积、D90＝13μm、0.07重量％的Na2O、0.03重量％的K2O、0.01重量％的CaO、0.02重量％的MgO。
将95重量份的Fe/β沸石和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例7
实施例7.1在基底上制备包含含锑催化剂的片
通过与实施例1.1中所述相同的方法制备块。
实施例7.2在基底上制备包含Fe促进的β沸石的顶层和基于Pt的催化剂的底层的
片
i)底层的制备
通过与实施例1中所述相同的方法制备锑捕集片的底层。
ii)顶层的制备
使用H形成的β沸石，其具有150的SiO2与Al2O3的摩尔比、90％的X射线结晶度、568m2/g的BET表面积、D90＝15μm、0.3g/L的松散堆积密度。
将91重量份的β沸石、4重量份的以Fe2O3计算的硝酸铁和5重量份的以ZrO2计算的乙酸锆混合到去离子水中，以形成浆料。然后将浆料研磨至5μm的D90粒度，如用Sympatec粒度分析仪所测量的。通过将基底浸入经研磨的浆料中，将浆料涂覆到上述步骤i)获得的经涂覆基底上。用气刀小心地吹掉额外负载的浆料，随后在130℃下干燥并在550℃下煅烧。重复浸渍、干燥和煅烧的过程，直到在基底上获得2.1g/in3的总洗涂层负载量。
实施例8Sb释放的测量
测试样品的制备
代表含锑区域的样品是通过从包含如以上实施例中制备的含锑催化剂的每个片切割直径为1英寸且长度为2英寸的芯来制备的。
代表锑捕集区域的样品是通过从如上述实施例中制备的每个锑捕集片切割直径为1英寸且长度为1英寸的芯来制备的。
测量过程
在实验室固定床模拟器(内径为1.2英寸的石英玻璃管)中，沿气体流动方向从上游至下游依次安装一个代表含锑区域的样品、一个锑捕集区域的样品，使用陶瓷纤维纸作为包裹样品的垫料。在样品之后填充8gγ-氧化铝颗粒(Alfa Aesar，双峰)作为吸附剂。安装后，用含有5体积％O2的N2气体吹扫模拟器，并加热至表1所示的温度。然后，将由5体积％H2O、5体积％O2、500vppm NO、500vppm NH3和余量的N2组成的气体以7.5L/min的总流速送入模拟器18小时用于热处理。
为了比较，还进行了其中代表锑捕集区域的样品被γ-氧化铝颗粒替代的测试。
冷却后，将γ-氧化铝颗粒从反应器中取出并根据以下程序分析锑含量，这表明锑从前述样品中的释放：
i)将γ-氧化铝颗粒研磨成细粉末；
ii)通过压力消化将来自i)的粉末溶解在由12体积份16N HNO3、4.0体积份28N HF和0.8体积份12N HCl组成的无机酸中，直至观察到澄清溶液；以及
iii)用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测定锑含量。
测试结果汇总在下表1中。
表1
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实施例9催化剂性能测试
将来自实施例1.1的直径为1英寸且长度2为英寸的圆柱形样品在10体积％水/空气中在550℃下水热老化200小时。
将来自实施例1.2的直径为1英寸且长度为1英寸的圆柱形样品在10体积％水/空气中在650℃下水热老化50小时。
在实验室固定床模拟器中，将来自实施例1.1的老化样品放置在上游，然后放置来自实施例1.2的老化样品，以测量SCR催化剂性能。基础进料气体由按体积计5％H2O、10％O2、1000ppm NO和余量的N2组成。基于体积的空间速度(SV)固定在60,000/hr(基于1”×3”圆柱形样品)，并且NH3与NO的比率(NSR)固定在1.0。200℃下的NO转化率为67％。
Claims (21)
1.一种用于净化废气的催化剂体系，包括：
-一个或多个含锑区域，所述一个或多个含锑区域包括含锑催化剂，
特别是含锑SCR催化剂，和
-一个或多个锑捕集区域，所述一个或多个锑捕集区域包括任选地金属促进的分子筛，
其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域在所述废气的流动方向上位于所述一个或多个含锑区域的下游。
2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中所述含锑催化剂包含负载在载体的颗粒上的氧化锑、氧化钒和任选地至少一种其它金属或准金属的氧化物。
3.根据权利要求2所述的催化剂体系，其中所述含锑催化剂中的所述载体选自：分子筛以及选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn和Bi组成的组的元素的氧化物。
4.根据权利要求2或3所述的催化剂体系，其中所述其它金属或准金属选自由B、Al、Bi、Si、Sn、Pb、Sb、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ce、Y、Nb、Mo、Er、Ba、Sm和W组成的组。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的催化剂体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域包括基于贵金属的催化剂。
6.根据权利要求5所述的催化剂体系，其中所述基于贵金属的催化剂包含负载在载体的颗粒上的一种或多种贵金属，优选铂族金属，更优选Pt。
7.根据权利要求6所述的催化剂体系，其中所述基于贵金属的催化剂中的所述载体选自：分子筛以及选自由Ti、Si、W、Al、Ce、Zr、Mg、Ca、Ba、Y、La、Pr、Nb、Mo、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sn、Sm、Eu、Hf和Bi组成的组的元素的氧化物。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的催化剂体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域是分层的，具有包含所述分子筛的层和包含所述基于贵金属的催化剂的层。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的催化剂体系，其中所述一种或多种贵金属中的每一种基于每个锑捕集区域以0.01g/ft3至20g/ft3，优选地0.5g/ft3至10g/ft3的量存在。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的所述分子筛选自具有以下骨架类型的铝硅酸盐沸石：ABW、ACO、AEI、AEL、AEN、AET、AFG、AFI、AFN、AFO、AFR、AFS、AFT、AFV、AFX、AFY、AHT、ANA、APC、APD、AST、ASV、ATN、ATO、ATS、ATT、ATV、AVL、AWO、AWW、BCT、BEA、BEC、BIK、BOF、BOG、BOZ、BPH、BRE、BSV、CAN、CAS、CDO、CFI、CGF、CGS、CHA、-CHI、-CLO、CON、CSV、CZP、DAC、DDR、DFO、DFT、DOH、DON、EAB、EDI、EEI、EMT、EON、EPI、ERI、ESV、ETR、EUO、*-EWT、EZT、FAR、FAU、FER、FRA、GIS、GIU、GME、GON、GOO、HEU、IFO、IFR、-IFU、IFW、IFY、IHW、IMF、IRN、IRR、-IRY、ISV、ITE、ITG、ITH、*-ITN、ITR、ITT、-ITV、ITW、IWR、IWS、IWV、IWW、JBW、JNT、JOZ、JRY、JSN、JSR、JST、JSW、KFI、LAU、LEV、LIO、-LIT、LOS、LOV、LTA、LTF、LTJ、LTL、LTN、MAR、MAZ、MEI、MEL、MEP、MER、MFI、MFS、MON、MOR、MOZ、*MRE、MSE、MSO、MTF、MTN、MTT、MTW、MVY、MWF、MWW、NAB、NAT、NES、NON、NPO、NPT、NSI、OBW、OFF、OKO、OSI、OSO、OWE、-PAR、PAU、PCR、PHI、PON、POS、PSI、PUN、RHO、-RON、RRO、RSN、RTE、RTH、RUT、RWR、RWY、SAF、SAO、SAS、SAT、SAV、SBE、SBN、SBS、SBT、SEW、SFE、SFF、SFG、SFH、SFN、SFO、SFS、*SFV、SFW、SGT、SIV、SOD、SOF、SOS、SSF、*-SSO、SSY、STF、STI、*STO、STT、STW、-SVR、SVV、SZR、TER、THO、TOL、TON、TSC、TUN、UEI、UFI、UOS、UOV、UOZ、USI、UTL、UWY、VET、VFI、VNI、VSV、WEI、-WEN、YUG或ZON以及它们的任何组合，其中优选AEI、BEA、CHA、AFT、AFX、FAU、FER、KFI、MOR、MFI、MOR、MEL或它们的任何组合。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的催化体系，其中所述分子筛是金属促进的，并且所述金属选自贵金属诸如Au和Ag，铂族金属诸如Ru、Rh、Pd、In和Pt，贱金属诸如Cr、Zr、Nb、Mo、Fe、Mn、W、V、Al、Ti、Co、Ni、Cu、Zn、Sb、Sn和Bi，碱土金属诸如Can和Mg，以及它们的任意组合。
12.根据权利要求11所述的催化体系，其中所述分子筛是金属促进的并且所述金属是Fe、Cu或它们的组合。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的所述分子筛选自SiO2/Al2O3摩尔比(SAR)在5:1至150:1，优选地5:1至50:1，特别是10:1至40:1范围内的铝硅酸盐沸石。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域和所述一个或多个含锑区域彼此独立地以挤出物的形式或以洗涂层的形式存在于基底上。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的至少一个锑捕集区域和所述一个或多个含锑区域中的至少一个含锑区域分别负载在两片或更多片惰性基底上。
16.根据权利要求14或15所述的催化体系，其中所述挤出物和/或所述基底具有蜂窝结构，例如整体流通式结构或壁流式结构。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个含锑区域中的每一个含锑区域相对于所述含锑区域和所述锑捕集区域的总体积以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在所述催化体系中。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的催化体系，其中所述一个或多个锑捕集区域中的每一个锑捕集区域相对于所述含锑区域和所述锑捕集区域的总体积以10体积％至90体积％，优选地20体积％至80体积％，更优选地30体积％至70体积％的比例包含在所述催化体系中。
19.一种用于处理含有氮氧化物的废气的方法，所述方法包括在还原剂的存在下使所述废气与根据权利要求1至18中任一项所述的催化体系接触。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述废气源自内燃机，例如汽油发动机或柴油发动机。
21.一种用于处理废气，尤其是源自内燃机的废气的系统，所述系统包括还原剂源、根据权利要求1至18中任一项所述的催化体系，以及任选的以下中的一者或多者：柴油机氧化催化剂(DOC)、三元转化催化剂(TWC)、四元转化催化剂(FWC)、非催化的或催化的烟尘过滤器(CSF)、氨氧化催化剂(AMOx)、NOx捕集器、NOx吸收剂催化剂、烃捕集催化剂、传感器和混合器。
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