含硫酸氧鈦黑溶液的消化殘余物的載體催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合物，該組合物包含來自二氧化鈦生產(chǎn)中的含二氧化鈦的消化殘余物；及至少一種其他的組分，該組分是具有催化活性，并且尺寸穩(wěn)定，還涉及具有催化活性的固體，該固體可從所述組合物中獲得，并可用作催化劑，例如用于使氮氧化物最少化。
【專利說明】含硫酸氧鈦黑溶液的消化殘余物的載體催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合物，該組合物包含來自二氧化鈦生產(chǎn)中的含TiO2的消化殘余物及至少一種其他組分，所述其他組分是具有催化活性的并且尺寸穩(wěn)定的，還涉及具有催化活性的固體，該固體可從所述組合物中獲得，并可用作催化劑，例如用于還原氮氧化物。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]載體催化劑具有重大的經(jīng)濟意義，在數(shù)量上代表最大群體的非均相催化劑。他們被用于例如加工化石原材料，進一步加工中間產(chǎn)物并用于合成化學產(chǎn)品。另外，載體催化劑在用于排放控制的廢氣凈化領(lǐng)域中已獲得顯著的經(jīng)濟意義。
[0003]在那方面，二氧化鈦和含鈦催化劑是重要的部分。市售的基于二氧化鈦的催化劑載體主要是通過含鈦鹽的沉淀反應，含鈦化合物的水解或通過含鈦前體的火焰熱解制得的。
[0004]所述載體催化劑特別在氮氧化物的催化分解中起了重要的作用。從環(huán)境的觀點來看，燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)是成問題的，已知各種還原廢氣中的氮氧化物的方法。選擇性催化還原(SCR)已獲得特別的重要性，其中，在存在催化劑的情況下，通過加入的含氮化合物，優(yōu)選氨或尿素，來還原氮氧化物。用氨使氮氧化物進行選擇性催化還原(NH3-SCR)可總結(jié)如下:
[0005]
【權(quán)利要求】
1.一種組合物，它包含 (I)當使用硫酸鹽法生產(chǎn)二氧化鈦時，在用硫酸對含鈦原材料進行消化之后產(chǎn)生的不溶性消化殘余物，及 (II)至少一種其他組分，該組分是具有催化活性的。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于: (i)所述消化殘余物已被部分中和， (ii)任選地，所述消化殘余物的雜質(zhì)，特別是中性鹽，已被部分沖洗掉，及 (iii)任選地，所述組合物已被煅燒。
3.如權(quán)利要求1或2所述的組合物，其特征在于，所述消化殘余物的硫酸鹽含量為1.0-6.0重量％，特別是3.0-5.0重量％，以消化殘余物的固體含量計。
4.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，所述組合物的pH值調(diào)節(jié)至1-5，特別是1.5-3。
5.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，所述組合物是以濾餅或懸浮物的形式存在，所述懸浮物的固體含量小于90重量％，優(yōu)選小于80重量％。
6.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物,所述組合物的Ti含量為6-54重量％。
7.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，所述組合物煅燒后的BET表面積為3-70m2/g，優(yōu)選為 3-50m2/g，特別優(yōu)選為 5_30m2/g。
8.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，所述組合物的硫酸鹽含量為0.1-10重量％，優(yōu)選0.5-3.0重量％，以組合物的固體比例計。
9.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，通過X射線粉末衍射計在2 Θ =27.5°時測定的金紅石主要反射的強度為X射線粉末圖的所有其他反射中最強的反射強度的至少10%，優(yōu)選至少30%，特別優(yōu)選至少80%。
10.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，除了消化殘余物中包含的二氧化鈦之外，所述組合物還包含銳鈦礦形式的額外的二氧化鈦，其中，消化殘余物與額外的二氧化鈦的重量比大于50:50，優(yōu)選大于70:30。
11.如上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物，其特征在于，所述組合物包含至少0.05重量％，優(yōu)選至少0.5重量％的組分(II)，以組合物的固體含量計，其中，所述組分(II)包含至少一種選自下組的元素:Pt、Pd、Rh、Ru、Au、Ag、Co、Cu、Ce、N1、V、W、Mo、Sb、B1、W、La、Y、Sc、Zr、Hf、Ta、Tb、Ce、Yb、Er 和 Sm。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，以組合物的固體含量計，所述組合物包含一種或多種鎢和/或釩化合物作為組分(II)，其中，所述組合物包含至少1.0重量％的鎢，以WO3來計，和/或至少0.5重量％的釩，以V2O5來計。
13.—種生產(chǎn)上述權(quán)利要求中的一項或多項所述的組合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (a)用硫酸對含鈦原材料進行消化以獲得含固體的消化溶液， (b)分離出消化溶液中含有的固體以獲得消化殘余物及基本上不含固體的消化溶液， (c)任選地，中和和/或部分沖洗掉雜質(zhì)，特別是中性鹽， (d)將消化殘余物與至少一種具有催化活性的其他組分混合，及(e)任選地，煅燒所獲得的混合物。
14.如權(quán)利要求1-12中的一項或多項所述組合物用作催化劑或用于生產(chǎn)催化劑的用途。
15.不溶性消化殘余物用于生產(chǎn)催化劑的用途，該不溶性消化殘余物是當使用硫酸鹽法生產(chǎn)二氧化鈦時，用硫酸對含鈦原材料進行消化產(chǎn)生的。
16.一種催化劑或催化劑原材料，它包含如權(quán)利要求1-12中的一項或多項所述的組合物。
17.一種尺寸穩(wěn)定的，具有催化活性的固體，它可以通過以下方法獲得: (i)用粘合劑、增塑劑及任選的其他添加劑與消化殘余物或如權(quán)利要求1-12中的一項或多項所述的組合物混合，使得以這種方式獲得的組合物成形，優(yōu)選通過擠出，然后煅燒成形， 或者 (ii)將消化殘余物或如權(quán)利要求1-12中的一項或多項所述的組合物任選地與粘合齊IJ、增塑劑和/或其他添 加劑一起施加于載體材料上，然后煅燒。
【文檔編號】B01J23/30GK103429340SQ201180061999
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2010年10月22日
【發(fā)明者】G·奧爾, F·希普勒 申請人:莎哈利本顏料有限公司