[发明专利]借助含铂氧化催化剂从气体混合物中除去可氧化气态化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从气体混合物中催化氧化脱除至少一种可氧化气态化合物的方法。

发明背景

从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物在实际应用中例如用于净化工业废气或排气以除去有害和/或有气味的气态化合物，或用于通过从这些气体中除去可氧化气态杂质而生产纯气体或气体混合物。为举例说明，在此提及从排气中除去气态烃；这涉及用氧气催化氧化转化烃以形成CO₂和水。

例如，使用含铂固定床催化剂作为氧化催化剂。所述氧化催化剂通常包含多孔催化剂载体，其孔隙表面包含至少一种催化活性铂物类。为制造所述含铂固定床催化剂，通常使用溶解的铂盐或铂络合物化合物(例如硝酸铂、氯化铂)作为铂前体。将溶解的铂前体施加到催化剂载体表面上通常被称作浸渍。可以通过各种技术，例如毛细控制(初湿含浸)或扩散控制浸渍将铂前体溶液施加到多孔催化剂载体上。随后，可以通过在催化剂载体上干燥而固定铂前体并可随后通过在升高的温度下煅烧而分解形成催化活性的铂物类。

如果使用铂-氯化合物作为铂前体，通常必须从煅烧过的氧化催化剂中洗出残留氯化物。可能需要煅烧过的氧化催化剂的另外还原处理。这可以例如在气相中借助还原气体(例如H₂)或在水相中借助合适的还原剂进行。

WO2011/066009A2公开了可用于从排气流中除去挥发性有机卤素化合物的含铂和含钌的氧化催化剂。

仍然需要从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物的改进的方法。因此，希望能够在尽可能最低的点火温度(启动温度)下进行所述催化氧化。

发明内容

本发明的目的是提供作为对现有技术的改进的从气体混合物中催化氧化脱除可氧化气态化合物的方法。

该目的通过一种使用氧化催化剂从包含至少一种可氧化气态化合物以及氧气的气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法满足，其中所述气体混合物不是燃烧烟道气，其特征在于通过使用至少一种放热分解的铂前体产生所述氧化催化剂。

具体实施方式

在本文中使用术语“放热分解的铂前体”。出于简洁原因而使用的术语“放热分解的”以更具体的术语是指：“通过热的作用放热分解的”或“通过热作用放热分解的”。换言之，术语“放热分解的铂前体”是指所述至少一种放热分解的铂前体在热作用下的分解伴随着反应热的释放。

在一个实施方案中，所述至少一种放热分解的铂前体在热作用下的放热分解可以在例如50至500℃的温度范围内进行；在另一实施方案中，所述至少一种放热分解的铂前体在其在例如150至200℃的温度范围内热分解时释放反应热。因此，所述实施方案可以是可在例如50至500℃或例如150至200℃的温度范围内放热分解的铂前体。

可以例如借助DSC测量(差示扫描量热法)例如以5或10℃/分钟的加热速率测定铂前体是否可以放热分解。在惰性气体中，例如在氮气或氩气中进行DSC测量是有利的，以防止由于空气进入相应铂前体的样品而可能扭曲测量结果。在另一些方面中，了解待测量的铂前体的本领域技术人员会选择对其样品呈化学惰性的样品坩埚，例如由金制成的样品坩埚。

在DSC图(对照温度绘制的热流)中，放热分解显示放热信号。吸热分解的情况相反，即在吸热分解过程中“消耗”热。

对借助DSC的表征而言，可以在防止分解的同时，特别在防止分解形成催化活性铂物类的同时温和干燥铂前体的溶液直至它们的重量恒定。

气体混合物含有至少一种可氧化气态化合物，或更具体地，一种或多种不同的可氧化气态化合物。

所述至少一种可氧化气态化合物是可通过催化氧化从气体混合物中除去的化合物。

在这方面为防止任何混淆，本文所用的术语“氧化催化剂”应被理解为是指用于基本完全氧化或全部氧化的催化剂。措辞“基本完全氧化或全部氧化”应被理解为是指所述至少一种可氧化气态化合物中所含的任何碳和/或氢例如以99％或更大至100％的比率基本或完全氧化，以形成CO₂或水。在这方面，本领域技术人员不会将本发明的方法理解为在化学合成范围内的催化氧化法，而是在要从气体混合物中除去的所述至少一种可氧化气态化合物的基本完全氧化或全部氧化范围内的从气体混合物中催化氧化脱除所述至少一种可氧化气态化合物的方法。

如果情况要求或如果有利的话，在本发明的方法后可接着除去由此形成的气态氧化产物，例如特别是CO₂和/或水的步骤。