TWI754484B - 觸媒 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供用於轉化一氧化氮的觸媒，其具有化學式：MnM1x
M2y
Oz
，其中M1係La、Ce、Fe、或上述之組合；當M1係La時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合；當M1係Ce時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合；當M1係Fe時，M2係Co、Ni、或上述之組合；x介於0.1至1之間；y介於0.05至0.8之間；z為化學計量；以及x＞y。上述觸媒為非晶態。
Description
本揭露關於觸媒，更特別關於觸媒在轉化一氧化氮上的應用。
台灣工業鍋爐的氮氧化物(NOx
)排放占總排放量30萬噸的約1/3，因此減少鍋爐的氮氧化物排放即可有效改善空污。氮氧化物中的主要成份為一氧化氮(NO)，其極難溶於水而無法以水簡單吸收處理。目前只能用氨基還原法處理一氧化氮，但此方法所需的溫度高於300℃，而無法直接安裝在現有鍋爐中。
綜上所述，目前亟需能在低溫下轉化一氧化氮的觸媒。
本揭露一實施例提供之觸媒，具有化學式：MnM1x
M2y
Oz
，其中M1係La、Ce、Fe、或上述之組合；當M1係La時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合；當M1係Ce時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合；當M1係Fe時，M2係Co、Ni、或上述之組合，x介於0.1至1之間；y介於0.05至0.8之間；z為化學計量；以及x＞y，其中該觸媒係非晶態。
在一些實施例中，觸媒的錳源不含過錳酸鹽。
在一些實施例中，觸媒係負載於載體上，且載體包括氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、或上述之組合。
在一些實施例中，觸媒與載體之重量比介於30:70至5:95之間。
在一些實施例中，觸媒係用於轉化一氧化氮。
本揭露一實施例提供之觸媒，具有化學式：MnM1x
M2y
Oz
，其中M1係La、Ce、Fe、或上述之組合；M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合。x介於0.1至1之間。若x過小，則反應速率較慢。若x過大，則需較高反應溫度。y介於0.05至0.8之間。若y過小，則反應速率較慢。若y過大，則反應活性下降。z為化學計量。舉例來說，若M1為2價，M2為2價，則z=(4+2x+2y)/2。若M1為三價，M2為二價，則z=(4+3x+2y)/2。值得注意的是，x＞y。若x小於或等於y，則會降低觸媒轉化一氧化氮的效果。在一些實施例中，觸媒係非晶態。若觸媒為結晶態，則需較高反應溫度。
舉例來說，可依莫耳比取錳源、鑭源或鈰源或鐵源、與銅源或鈷源或鎳源配製成溶液，乾燥後鍛燒以形成觸媒MnM1x
M2y
Oz
。一般而言，上述金屬源可為溶於水的常見金屬鹽類，比如硝酸鹽或醋酸鹽。然而值得注意的是，在合成觸媒時，不可採用過錳酸鹽如過錳酸鉀。由實驗證實，過錳酸鹽所形成的觸媒，在短時間內即失效而無法轉化一氧化氮。
在一實施例中，可將上述溶液負載於載體上。接著使溶液乾燥後進行鍛燒，使觸媒負載於載體上。舉例來說，載體可為氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、或上述之組合。在一些實施例中，觸媒與載體之重量比介於30:70至5:95之間。若載體的用量過高，則反應活性下降。
本揭露一實施例提供轉化一氧化氮的方法。將含有一氧化氮的氣體通入上述觸媒，使一氧化氮轉化成氮氣、氧氣、與二氧化氮。觸媒與前述類似，在此不重述。在一些實施例中，將含有一氧化氮的氣體通入觸媒的溫度介於100℃至250℃之間。在另一實施例中，將含有一氧化氮的氣體通入觸媒的溫度介於120℃至200℃之間。若溫度過低或過高，則可能降低一氧化氮的轉化效率。在一些實施例中，含有一氧化氮的氣體更包括一氧化碳，且觸媒轉化一氧化碳成二氧化碳。
為讓本揭露之上述內容和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：[ 實施例]
實施例1
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為180℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表1所示。由表1可知，MnO2
幾乎沒有一氧化氮轉化的效果，而MnCeOz
與MnCo0.5
Oz
的一氧化氮轉化率也偏低(＜12%)。明顯地，MnCex
Coy
Oz
的x介於1至3之間，且y介於1至3之間時，其一氧化氮轉化率為MnCeOz
與MnCo0.5
Oz
的一氧化氮轉化率的兩倍以上，但仍小於45%。NO轉化率(%)=(入口NO濃度-出口NO濃度)/(入口NO濃度)*100%。
表1
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率 %@60min | |||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | |||
| MnO2 | 1 | 90 | 2.5 | |||||||
| MnCeOz | 1 | 1 | 90 | 11.8 | ||||||
| MnCo0.5 Oz | 1 | 0.5 | 90 | 10.9 | ||||||
| MnCe3 Co2 Oz | 1 | 3 | 2 | 90 | 25.3 | |||||
| MnCe3 Co1 Oz | 1 | 3 | 1 | 90 | 20.4 | |||||
| MnCe2 Co3 Oz | 1 | 2 | 3 | 90 | 23.6 | |||||
| MnCe1 Co1 Oz | 1 | 1 | 1 | 90 | 44.4 |
實施例2
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁(或氧化鈦)上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為180℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表2所示。由表2可知，MnCex
Coy
Oz
在x介於0.11至0.62之間，y介於0.09至0.6之間，且x＞y時，其一氧化氮轉化率均超過70%，甚至高達99.9%。不過MnCex
Coy
Oz
的x＜y時(比如MnCe0.40
Co0.60
Oz
)的一氧化氮轉化率低於60%，明顯低於x＞y的MnCex
Coy
Oz
的一氧化氮轉化率。此外，氧化鋁或氧化鈦均可作為觸媒載體。
表2
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率 %@60min | |||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | |||
| MnCe0.62 Co0.60 Oz | 1 | 0.62 | 0.60 | 90 | 71.7 | |||||
| MnCe0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.15 | 90 | 99.9 | |||||
| MnCe0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 99.5 | |||||
| MnCe0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 91.3 | |||||
| MnCe0.4 Co0.6 Oz | 1 | 0.40 | 0.60 | 90 | 57.3 | |||||
| MnCe0.30 Co0.1 Oz | 1 | 0.30 | 0.10 | 90 | 93.1 | |||||
| MnCe0.2 Co0.1 Oz | 1 | 0.20 | 0.10 | 90 | 96.7 | |||||
| MnCe0.11 Co0.1 Oz | 1 | 0.11 | 0.10 | 90 | 77.2 |
實施例3
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸銅(或硝酸鎳)配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為180℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表3所示。由表3可知，MnCe0.40
(Cu/Ni)y
的y介於0.05至0.25時，可有效轉化一氧化氮。
表3
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率 %@60min | |||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | |||
| MnCe0.4 Cu0.25 Oz | 1 | 0.40 | 0.25 | 90 | 96.9 | |||||
| MnCe0.4 Cu0.15 Oz | 1 | 0.40 | 0.15 | 90 | 92.0 | |||||
| MnCe0.4 Cu0.05 Oz | 1 | 0.40 | 0.05 | 90 | 78.2 | |||||
| MnCe0.4 Ni0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 84.9 |
實施例4
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鐵、與硝酸銅(或硝酸鈷或硝酸鎳)配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為180℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表4所示。由表4可知，MnFe0.8
Cu0.2
Oz
、MnFe0.8
Co0.2
Oz
、與MnFe0.8
Ni0.2
Oz
的一氧化氮轉化率為約80%或更高。
表4
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率 %@60min | |||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | |||
| MnFe0.8 Cu0.2 Oz | 1 | 0.80 | 0.20 | 90 | 83.3 | |||||
| MnFe0.8 Co0.2 Oz | 1 | 0.80 | 0.20 | 90 | 85.6 | |||||
| MnFe0.8 Ni0.2 Oz | 1 | 0.80 | 0.20 | 90 | 79.8 |
實施例5
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鑭、與硝酸銅(或硝酸鈷)配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物。另一方面，依莫耳比取硝酸錳、硝酸鑭、與硝酸銅配製成溶液，乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物。上述氧化物或負載於氧化鋁上的氧化物經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為180℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表5所示。由表5可知，載體可有效提高觸媒的一氧化氮轉化率，但過多載體(如95%)反而會降低觸媒的一氧化氮轉化率。
表5
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率 %@60min | |||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | |||
| MnLa0.5 Cu0.25 Oz | 1 | 0.5 | 0.25 | 0 | 62.2 | |||||
| MnLa0.5 Cu0.25 Oz | 1 | 0.5 | 0.25 | 70 | 82.0 | |||||
| MnLa0.5 Cu0.25 Oz | 1 | 0.5 | 0.25 | 80 | 97.6 | |||||
| MnLa0.5 Cu0.25 Oz | 1 | 0.5 | 0.25 | 90 | 93.5 | |||||
| MnLa0.5 Cu0.25 Oz | 1 | 0.5 | 0.25 | 95 | 70.2 | |||||
| MnLa0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 82.6 |
實施例6
依莫耳比取過錳酸鉀、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為150℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器5分鐘與60分鐘後，分別量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表6所示。由表6可知，若採用過錳酸鉀而非硝酸鎂作為錳源，其形成之觸媒在使用一段時間後的一氧化氮轉化率會大幅降低。這可能是因為來自過錳酸鉀的錳離子屬高氧化態且與氧有穩定鍵結，而無法與其他金屬如鈰或鈷形成均質非晶態的多金屬氧化物。不論原因為何，此實施例證明過錳酸鉀不適於作為本揭露的錳源。
表6
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率% | ||||||
| La | Ce | Fe | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | 5min | 60min | ||
| KMnO4 | 1 | 90 | 81.3 | 2.4 | |||||||
| MnCe0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 46.8 | 7.8 |
實施例7
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鎂或硝酸鈣或硝酸鋇、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為150℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表7所示。由表7可知，以Mg、Ca、或Ba作為觸媒的M1，會造成觸媒的一氧化氮轉化率大幅下降。
表7
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率% | |||||
| Mg | Ca | Ba | Cu | Co | Ni | Al2 O3 | TiO2 | 60min | ||
| MnMg0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.4 | 0.09 | 90 | 17.8 | |||||
| MnCa0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.4 | 0.09 | 90 | 16.9 | |||||
| MnBa0.4 Co0.09 Oz | 1 | 0.4 | 0.09 | 90 | 10.7 |
實施例8
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鐵或硝酸鋅或硝酸鎂配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度為150℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述觸媒中金屬的莫耳比、載體的重量比例、與觸媒的一氧化氮轉化率如表8所示。由表8可知，以Fe、Zn、或Mg作為觸媒的M2，會造成觸媒的一氧化氮轉化率大幅下降。
表8
| 觸媒 | Mn | M1 | M2 | 載體, wt% | NO轉化率% | |||||
| La | Ce | Fe | Fe | Zn | Mg | Al2 O3 | TiO2 | 60min | ||
| MnCe0.4 Fe0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 28.0 | |||||
| MnCe0.4 Zn0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 28.9 | |||||
| MnCe0.4 Zn0.09 Oz | 1 | 0.40 | 0.09 | 90 | 16.9 |
實施例9
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
(10wt%/90wt%)。經成型整粒成20 mesh至30 mesh後，分別取3mL、1.5mL、0.75mL、與0.375mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度分別為180℃或240℃，空間流速(GHSV)分別為160000h-1
(對應0.375mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
)、80000h-1
(對應0.75mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
)、40000h-1
(對應1.5mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
)、與20000h-1
(對應3mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
)。將上述混合氣體連續通入反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度與二氧化氮濃度，以確認觸媒的一氧化氮轉化率。上述不同用量的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
對應的空氣流速與一氧化氮轉化率如表9所示。由表9可知，挑選合適的觸媒用量搭配空氣流速，可使觸媒在180℃下的一氧化氮轉化率超過99%。NO濃度變化=(出口NO濃度-入口NO濃度)。NO轉化率(%)=(入口NO濃度-出口NO濃度)/(入口NO濃度)*100%。NO2
濃度變化=(出口NO2
濃度-入口NO2
濃度)。NOX
濃度變化=(NO濃度變化+NO2
濃度變化)。
表9
| 實驗溫度 ℃ | GHSV 1/h | NO起始 ppm | NO濃度變化 ppm | NO轉化率 % | NO2 濃度變化 ppm | NOx 濃度變化 ppm |
| 180 | 160,000 | 200.6 | -79.3 | 39.5% | 6.1 | -73.18 |
| 180 | 80,000 | 199.4 | -112.4 | 56.4% | 3.7 | -108.7 |
| 180 | 40,000 | 200.7 | -123.0 | 61.3% | 5.5 | -117.5 |
| 180 | 20,000 | 203.0 | -201.9 | 99.5% | -10.56 | -212.44 |
| 240 | 160,000 | 199.3 | -97.1 | 48.7% | 69.7 | -27.37 |
| 240 | 80,000 | 200.8 | -113.3 | 56.4% | 98.8 | -14.53 |
| 240 | 40,000 | 199.8 | -143.9 | 72.0% | 156.7 | 12.8 |
| 240 | 20,000 | 202.7 | -162.2 | 80.0% | 129.6 | -32.6 |
取3mL的MnCe0.4
Co0.09
Oz
/Al2
O3
置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度分別為100℃、150℃、180℃、200℃、與240℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入不同溫度的反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度與二氧化氮濃度，以確認觸媒的一氧化氮轉化率。不同溫度下的觸媒對應的一氧化氮轉化率如表10所示。由表10可知，觸媒在150℃至200℃之間具有較高的一氧化氮轉化率。
表10
| 實驗溫度 ℃ | GHSV 1/h | NO起始 ppm | NO濃度變化 ppm | NO轉化率 % | NO2 濃度變化 ppm | NOx 濃度變化 ppm |
| 100 | 20,000 | 199 | -92.6 | 53.5% | -9.4 | -102 |
| 150 | 20,000 | 200.4 | -199.75 | 99.7% | -10.82 | -210.57 |
| 180 | 20,000 | 203.0 | -201.88 | 99.5% | -10.56 | -212.44 |
| 200 | 20,000 | 199.2 | -193.15 | 96.9% | -6.88 | -200.03 |
| 240 | 20,000 | 202.7 | -162.2 | 80.0% | 129.6 | -32.6 |
實施例10
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物MnCe0.2
Co0.1
Oz
/Al2
O3
(10wt%/90wt%)，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後，取3mL的MnCe0.2
Co0.1
Oz
/Al2
O3
置於反應器中，通入一氧化氮(濃度780ppm，流量為260sccm)、空氣(流量為340sccm)、與氮氣(流量為330sccm)的混合氣體。混合氣體的總流量為930sccm，一氧化氮濃度為約200ppm，且二氧化氮濃度為約20ppm。反應器中的溫度分別為120℃、150℃、180℃、210℃、與240℃，空間流速(GHSV)為20000h-1
。將上述混合氣體連續通入不同溫度的反應器60分鐘後，量測出口的一氧化氮濃度與二氧化氮濃度，以確認觸媒的一氧化氮轉化率。不同溫度下的觸媒對應的一氧化氮轉化率如表11所示。由表11可知，觸媒在120℃至240℃之間均具有良好的一氧化氮轉化率。
表11
| 實驗溫度 ℃ | GHSV 1/h | NO起始 ppm | NO濃度變化 ppm | NO轉化率 % | NO2 濃度變化 ppm | NOx 濃度變化 ppm |
| 120 | 20,000 | 201.2 | -188.9 | 93.9 | -9.66 | -198.56 |
| 150 | 20,000 | 200.6 | -195.4 | 97.4 | -5.13 | -200.53 |
| 180 | 20,000 | 202.1 | -195.5 | 96.7 | 1.92 | -193.58 |
| 210 | 20,000 | 201.8 | -191.1 | 94.7 | 48.3 | -142.8 |
| 240 | 20,000 | 201.0 | -181.3 | 90.2 | 153.3 | -28 |
實施例11
依莫耳比取硝酸錳、硝酸鈰、與硝酸鈷配製成溶液，負載於氧化鋁上，經乾燥後於450℃下鍛燒成非晶態的氧化物MnCe0.2
Co0.1
Oz
/Al2
O3
(10wt%/90wt%)，經成型整粒成20 mesh至30 mesh後，取100g的MnCe0.2
Co0.1
Oz
/Al2
O3
置於反應管中，通入燃煤鍋爐除塵濾袋後之煙道氣(含水氣、一氧化碳、一氧化氮、氧氣、與二氧化硫的混合氣體)。混合氣體的一氧化碳濃度為300ppm至400ppm，一氧化氮濃度為約50ppm至70ppm，氧氣約為15%，且二氧化硫濃度為約50ppm至70ppm，其餘為氮氣。反應管中的溫度為150℃，而混合氣體的流量為10L/分鐘。將上述混合氣體連續通入反應器，每隔一段時間即量測出口的一氧化碳濃度(如圖1)與一氧化氮濃度(如圖2)。由圖1與圖2可知，本揭露實施例的觸媒在水氣與SO2
的存在下長時間使用後仍具有活性，對一氧化氮的轉化效率高，且亦可轉化一氧化碳(成二氧化碳)。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無。
圖1係本揭露一實施例中，將混和氣體以觸媒處理之前與之後，其一氧化碳濃度對處理時間的圖式。
圖2係本揭露一實施例中，將混和氣體以觸媒處理之前與之後，其一氧化氮濃度對處理時間的圖式。
Claims (5)
- 一種觸媒，具有化學式： MnM1x M2y Oz ， 其中M1係La、Ce、Fe、或上述之組合； 當M1係La時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合； 當M1係Ce時，M2係Cu、Co、Ni、或上述之組合； 當M1係Fe時，M2係Co、Ni、或上述之組合， x介於0.1至1之間； y介於0.05至0.8之間； z為化學計量；以及 x＞y，其中該觸媒係非晶態。
- 如請求項1之觸媒，其中該觸媒的錳源不含過錳酸鹽。
- 如請求項1之觸媒，係負載於一載體上，且該載體包括氧化矽、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、或上述之組合。
- 如請求項3之觸媒，其中該觸媒與該載體之重量比介於30:70至5:95之間。
- 如請求項1之觸媒，係用於轉化一氧化氮。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW109143610A TWI754484B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 觸媒 |
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| TW109143610A TWI754484B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 觸媒 |
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| TW109143610A TWI754484B (zh) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | 觸媒 |
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| TW (1) | TWI754484B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433581A (en) * | 1960-05-04 | 1969-03-18 | Ethyl Corp | Oxidation catalysts |
| CN102348504A (zh) * | 2009-03-17 | 2012-02-08 | 株式会社日本触媒 | 制氢催化剂和使用该制氢催化剂的制氢方法以及用于氨燃烧的催化剂及其制备方法和使用该催化剂的氨燃烧方法 |
-
2019
- 2019-05-20 TW TW109143610A patent/TWI754484B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3433581A (en) * | 1960-05-04 | 1969-03-18 | Ethyl Corp | Oxidation catalysts |
| CN102348504A (zh) * | 2009-03-17 | 2012-02-08 | 株式会社日本触媒 | 制氢催化剂和使用该制氢催化剂的制氢方法以及用于氨燃烧的催化剂及其制备方法和使用该催化剂的氨燃烧方法 |
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| TW202112445A (zh) | 2021-04-01 |
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