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1、10申请公布号CN104096574A43申请公布日20141015CN104096574A21申请号201310276921622申请日2013070310211298620130412TWB01J23/89200601B01D53/86200601B01D53/5820060171申请人财团法人工业技术研究院地址中国台湾新竹县72发明人许荣男颜绍仪74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人宋焰琴54发明名称用于氧化氨气的触媒及去除气体中氨气的方法57摘要本发明提供一种用于氧化氨气的触媒以及去除气体中氨气的方法。该用于氧化氨气的触媒包括一氧化物载体，其中该氧化物载体包括二氧。
2、化铈CEO2、二氧化硅SIO2、氧化铝AL2O3、或其结合；以及担载在该载体上的一第一金属及一第二金属，其中该第一金属为铜，而该第二金属为银、铂、或钯。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN104096574ACN104096574A1/1页21一种用于氧化氨气的触媒，包括一氧化物载体，其中该氧化物载体包括二氧化铈CEO2、二氧化硅SIO2、氧化铝AL2O3或其结合；以及担载在该载体上的一第一金属及一第二金属，其中该第一金属为铜，而该第二金属为银、铂、或钯。2如权利要求1所述。
3、的用于氧化氨气的触媒，其中该第一金属与该第二金属的重量比为110至101。3如权利要求1所述的用于氧化氨气的触媒，其中该第一金属及该第二金属的总重与该氧化物载体的重量比为120至15。4如权利要求1所述的用于氧化氨气的触媒，其中该氧化物载体为二氧化铈、或二氧化铈与氧化铝的混合物。5如权利要求4所述的用于氧化氨气的触媒，其中该二氧化铈与氧化铝的混合物，铈与铝的重量比为110至11。6如权利要求1所述的用于氧化氨气的触媒，其中该第二金属为银。7一种去除气体中氨气的方法，包括将权利要求1所述的该用于氧化氨气的触媒在一操作温度下置于一气氛中，使该气氛中的氨气转化成氮气及水。8如权利要求7所述的去除气体。
4、中氨气的方法，其中该操作温度等于或大于280。9如权利要求7所述的去除气体中氨气的方法，其中该去除气体中氨气的方法对氨的去除率大于93，且氮气选择率大于90。权利要求书CN104096574A1/5页3用于氧化氨气的触媒及去除气体中氨气的方法技术领域0001本发明涉及一种触媒以及利用该触媒的方法，特别涉及一种用于氧化氨气的触媒以及利用该触媒去除气体中氨气的方法。背景技术0002高科技业使用大量的氨NH3作为工艺例如LED产业的MOVCD原料，而未利用完全的氨则由后端泵浦抽除进入废气处理系统。以往厂商以水洗的方式来进行氨气处理，但此方法会产生含氨的水溶液，具有生物毒性，亦即产生二次污染。随着环保。
5、法规趋于严格，业者需将含氨水溶液处理至极低浓度氨氮的浓度需小于20MG/L才能排放。然而，为降低废水中的氨氮浓度，业者需要提供额外的场地并付出更高的处理成本，且氨气废水的处理效率亦有限。0003为解决上述问题，业界提出以触媒直接对废气中的氨进行高温氧化，以将氨转变成氮N2及水H2O，其具有可大量处理及无二次污染等优点。然而，目前业界所使用来氧化分解去除废气中的氨的触媒，仍需克服在低温下处理所得的氮选择率较低的缺点。基于上述，业界需要一种新颖的触媒来进行氨的氧化分解，以克服现有技术的问题。发明内容0004本发明一方面提出一种用于氧化氨气的触媒，包括一氧化物载体，其中该氧化物载体包括二氧化铈CEO。
6、2、二氧化硅SIO2、氧化铝AL2O3或其结合；以及担载在该载体上的一第一金属及一第二金属，其中该第一金属为铜，而该第二金属为银、铂、或钯。0005根据本发明另一方面，本发明还提供一种去除气体中氨气的方法，包括将上述用于氧化氨气的触媒在一操作温度下置于一气氛中，使该气氛中的氨气转化成氮气及水，其中该操作温度等于或大于280，且该去除气体中氨气的方法对氨的去除率达93以上，且氮气选择率大于90。附图说明0006图1显示了根据本发明一实施例的用于氧化氨气的触媒的示意图；0007图2显示了根据本发明一实施例的去除气体中氨气的系统的示意图；0008图3显示了本发明实施例的触媒在不同操作温度下的氨气去除。
7、率及氮气选择率。0009【符号说明】001010用于氧化氨气的触媒；001120氧化物载体；001221第一金属；001322第二金属；0014100去除气体中氨气的系统；0015110反应腔；说明书CN104096574A2/5页40016111气体入口端；0017112气体出口端；0018120傅立叶红外线光谱FTIR装置。具体实施方式0019下述内容将详述本发明实施例的制作与使用。可以理解的是，这些实施例所提供的多种可行方案，以实施于多种特定实施方式。然而这些特定实施例仅用于说明而非限制本发明。0020本发明提供一种可在低温低于或等于350环境下，将氨气NH3氧化分解为无害的氮气N2及水。
8、H2O的触媒，以及以该触媒处理氨气的方法。该触媒对氨的去除率可达93以上，且氮气选择率可大于90，改善现有技术在低温下反应腔温度小于或等于350去除效率差或产生大量N2O/NOXX为1或2的缺点。在此，该“氮气选择率”一词是指将氨气NH3以触媒氧化分解后所得的氮气其N原子占所有含氮产物例如包含氮气N2、氧化亚氮N2O、一氧化氮NO、二氧化氮NO2等的N原子百分比。0021本发明所述的用于氧化氨气的触媒，包括一氧化物载体，其中该氧化物载体包括二氧化铈CEO2、二氧化硅SIO2、氧化铝或其结合；以及担载在该载体上的一第一金属及一第二金属，其中该第一金属为铜，而该第二金属为银、铂、或钯。根据本发明一。
9、实施例，该第一金属与该第二金属的重量比可介于110至101之间，该第一金属与该第二金属的总重与该氧化物载体的重量比可介于120至15之间。0022请参照图1，根据本发明另一实施例，该用于氧化氨气的触媒10包括的该氧化物载体20可为高比表面积的氧化物或混和氧化物例如二氧化铈CEO2、或二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物，并在其表面担载“第一金属21第二金属22”双金属第一金属21例如为铜、第二金属22例如为银作为触媒组成。其中，二氧化铈CEO2或二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物除了具有结构促进剂功能外，二氧化铈CEO2进一步具有化学促进剂的功能，可大幅提升铜银CUAG在。
10、低温时的活性与氮气选择率。0023上述的氧化氨气的触媒的制备方式，根据本发明另一实施例，可包括以下步骤0024首先利用CENO336H2O及ALNO39H2O作为前驱物，并以CAHCO32作为沉淀剂，利用共沉淀法来合成出氧化氨气的触媒。接着，利用含浸法或沉积沉淀法将铜CU以及银AG担载于二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物的表面上。0025本发明所述的去除气体中氨气的方法，包括将上述的用于氧化氨气的触媒于一操作温度下置于一气氛中，使该气氛中的氨气转化成氮气及水，其中该操作温度等于或大于280例如可为280500、280450、或280310，且该去除气体中氨气的方法对氨的去除率可达9。
11、3以上，且氮气选择率也大于90。0026此外，根据本发明其它实施例，请参照图2，本发明还提供一种去除气体中氨气的系统100，包括一反应腔110，该反应腔110具有一气体入口端111及一气体出口端112；上述的用于氧化氨气的触媒10被置于该反应腔中。此外，为实时测量经处理后的气体其氨气浓度是否达到排放标准，该去除气体中氨气的系统100还可包含一傅立叶红外线光谱FTIR装置120，与该反应腔110的气体出口端112相连。0027为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数个实施说明书CN104096574A3/5页5例及比较实施例来说明本发明所述的用于氧化氨气的触媒、去除气体。
12、中氨气的方法、以及去除气体中氨气的系统。0028用于氧化氨气触媒的制备0029实施例10030首先，以共沉淀法合成出二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物CEAL的重量比为11，其中该二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物的比表面积为102M2/G。接着，将铜CU、及银AG先后以含浸法担载于该二氧化铈与氧化铝CEO2AL2O3的混合氧化物之后称为铈铝氧化物上，其中铜CU银AG铈铝氧化物CEO2AL2O3的重量比为10585。接着，将含浸后的材料在110下烘干5小时，再以500煅烧8小时，得到触媒1。0031比较实施例10032首先，取市售商品AL2O3MERCK公司，比表面积为。
13、120190M2/G作为氧化物载体。接者，以含浸法将铜担载于AL2O3之上，其中铜CUAL2O3的重量比为1090。接着，将含浸后的材料在110下烘干5小时，再以500煅烧8小时，得到触媒2。0033比较实施例20034首先，取市售商品AL2O3MERCK公司，比表面积为120190M2/G作为氧化物载体。接者，以含浸法将铂担载于AL2O3之上，其中铂PTAL2O3的重量比为1090。接着，将含浸后的材料在110下烘干5小时，再以500煅烧8小时，得到触媒3。0035实施例20036重复实施例1的方法，但铜CU银AG铈铝氧化物CEO2AL2O3的重量比为575875，得到触媒4。0037实施例。
14、30038重复实施例2的方法，但铈铝氧化物CEO2AL2O3的CEAL的重量比为14，得到触媒5。0039实施例40040以实施例3的方法制得铈铝氧化物CEO2AL2O3CEAL的重量比为14，将铜CU、及铂PT先后以含浸法担载于该CEAL氧化物上，其中铜CU铂PT铈铝氧化物CEO2AL2O3的重量比为10288。得到触媒6。0041实施例50042重复实施例3的方法，但铜CU银AG铈铝氧化物CEO2AL2O3的重量比为2510875，得到触媒7。0043氨气移除能力与氮气选择率测量0044实施例60045将上述触媒17分别装填于石英反应管中管径为4MM，接着通入含有氨气的气氛NH31、O28。
15、、N291气时空速GHSV、GASHOURLYSPACEVELOCITY为20000H1于石英反应管内，操作温度为310。反应管出口端则以傅立叶红外线光谱FTIR装置同时监测NH3、N2O、NO、NO2的浓度，以换算氨气去除率及氮气选择率。0046氮气选择率的计算方式为004712COUTN2OCOUTNOCOUTNO2/CINNH3COUTNH3100。说明书CN104096574A4/5页60048其中，COUT4代表FTIR在反应管出口端测得的I物质例如N2O、NO、NO2及NH3的浓度，CINNH3为进流反应管的NH3浓度。0049测试结果如表1所示0050表10051氨气去除率氮气选。
16、择率触媒19995触媒22090触媒39978触媒49992触媒59993触媒69990触媒7999300520053实施例70054将触媒57分别装填于石英反应管中管径为4MM，接着通入含有高浓度氨气的气氛NH325、O210、H21、N2865气时空速GHSV、GASHOURLYSPACEVELOCITY为20000H1于石英反应管内，操作温度为300。反应管出口端则以傅立叶红外线光谱FTIR装置同时监测NH3、N2O、NO、NO2的浓度，以换算氨气去除率及氮气选择率。0055测试结果如表2所示0056表20057氨气去除率氮气选择率触媒59993触媒69990触媒799920058由表1。
17、及表2可知，本发明所述的触媒，当操作温度300时氨气去除率可大于99，且氮气选择率远高于比较实施例1及2所述的触媒以AL2O3作为载体、且未使用双金属作为触媒成份，本发明所述的触媒由于具有第一金属铜及第二金属银、铂、或钯，因此除了可在低温氧化氨气外由第二金属作用，亦可进行表面选择性催化氧化SCR、SELECTIVELYCATALYSISOXIDATION反应由第一金属作用。此外，由表2可知，说明书CN104096574A5/5页7本发明所使用的载体例如二氧化铈，或者二氧化铈与氧化铝的混合氧化物具有高的储氧功能由三价铈及四价铈转换所提供，增加或迅速补充表面反应氧量，且本发明所使用的载体与第一金属。
18、及第二金属之间具有共力作用SYNERGY，可提高表面选择性催化氧化SCR反应活性，使其在高浓度NH3及H2存在下，也能维持良好的氨气去除率及氮气选择性。0059实施例80060将上述触媒5装填于石英反应管中管径为4CM，接着通入含有氨气的气氛NH325、O210、N2875气时空速GHSV、GASHOURLYSPACEVELOCITY为20000H1于石英反应管内，反应管出口端则以傅立叶红外线光谱FTIR装置同时监测NH3、N2O、NO、NO2的浓度。0061接着以上述条件，分别在不同操作温度下280、300、310、320测量氨气去除率及氮气选择率，测试结果如图3所示。0062由图3可知，本发明所述的去除气体中氨气的方法，可在低温下操作温度相等或大于280各氨气转化成氮气及水，且氨气去除率达93以上、氮气选择率大于90。0063以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104096574A1/2页8图1图2说明书附图CN104096574A2/2页9图3说明书附图CN104096574A。