一種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢氣處理技術(shù)，尤其涉及一種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是指在常溫下飽和蒸汽壓大于70Pa、常壓下沸點(diǎn)在260°C以?xún)?nèi)的有機(jī)化合物，如脂肪烴、芳香烴、含氧有機(jī)物、含齒族有機(jī)物、含氮有機(jī)物及含硫有機(jī)物等。機(jī)動(dòng)車(chē)排放、能源工業(yè)、精細(xì)化工、印刷、涂料等行業(yè)是VOCs的主要來(lái)源。VOCs對(duì)環(huán)境以及人體健康均有嚴(yán)重的危害:多數(shù)VOC有異味，損害人體某些器官，產(chǎn)生病變，甚至致癌；VOCs與臭氧等發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生光化學(xué)煙霧；一些VOCs易燃易處理VOCs有多種方法，如冷凝、吸附、吸收、直接燃燒、催化燃燒等。選擇適合的方法決定于所處理的VOCs的性質(zhì)，濃度和條件(溫度，壓力，流速等)。冷凝，吸附和吸收等方法適用于高濃度和低流速VOCs的處理；而低濃度高流量的VOCs則可選用直接燃燒和催化燃燒，從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，催化燃燒由于其能耗低和副產(chǎn)物無(wú)毒的特點(diǎn)而受到更多的重視。
[0003]催化氧化的核心技術(shù)是催化劑，目前關(guān)于CVOCs催化燃燒催化劑的研究報(bào)道主要集中在貴金屬催化劑、非貴金屬氧化物催化劑。貴金屬催化劑通常具有較高的催化活性，以及對(duì)C02和HCl有較好的選擇性，但是貴金屬易在燃燒過(guò)程中易與含氯物種反應(yīng)，使催化劑中毒而失活，化學(xué)穩(wěn)定性差。非貴金屬氧化物催化劑主要以Cu、Co、N1、Mn等過(guò)渡金屬為主要活性組分，它們相對(duì)抗氯能力較強(qiáng)，但是其轉(zhuǎn)化溫度普遍在350°C以上。目前文獻(xiàn)報(bào)道的復(fù)合金屬氧化物催化劑，如Mn-Zr、Mn-Fe, Ce-Zr, V205/Ti02等表現(xiàn)出相對(duì)高活性，能在350°C內(nèi)起燃，但是催化燃燒后主要產(chǎn)物為CO和C-Cl化合物，反應(yīng)對(duì)C02、HCl的選擇性較差，會(huì)產(chǎn)生一定的二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)目前催化劑穩(wěn)定性與選擇性差、活性低、抗毒性差等問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑及其制備方法，制成的催化劑具有降解凈化各類(lèi)廢氣以及普適性強(qiáng)。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑，其特征在于，所述催化劑以PtAWAl2O3為活性成分，以不銹鋼絲網(wǎng)為活性成分的基底，活性組分的負(fù)載量的百分含量為6?8%。
[0007]—種制備用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑的方法，其具體的操作步驟為:
[0008](I)除表面油污:將FeCrAl絲網(wǎng)剪成1.5*15cm規(guī)格，卷成疏松的蜂窩狀，然后置于丙酮中超聲30min后，取出用蒸溜水沖洗干凈；
[0009](2)除氧化皮:將除油后的FeCrAl絲網(wǎng)在40°C的HNO3-HCl混合酸溶液中浸泡I?3rnin后，取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0010](3)活化處理:將除氧化皮后的FeCrAl絲網(wǎng)在60°C的活化液中浸泡3min。取出用蒸鎦水沖洗干凈，其中活化液組成，PdCl20.04?0.25g/L，0.05?0.25g/LH2PtCl6，I?
2.2g/L Al2O3與30%鹽酸2ml/L混合構(gòu)成；
[0011](4)化學(xué)鍍法:將活化后的FeCrAl絲網(wǎng)置于0.04?0.25g/LPdCl2, 0.05?0.25g/LH2PtCl6,1 ?2.2g/L Al2O3, 5 ?12g/L 次亞磷酸鈉，60 ?120ml/L 氨水和 10 ?20g/L 氯化銨混合配制的化學(xué)鍍液中，控制水浴溫度45°C維持lh，后升溫至55°C維持lh，再升溫至65°C維持lh，最后取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0012](5)整體式催化劑的成型處理:將化學(xué)渡后的樣品在80°C干燥2h，400?1000°C空氣氣氛中焙燒3h后進(jìn)一步卷成致密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而得到把基蜂窩狀FeCrAl絲網(wǎng)整體式燃燒催化劑，其中貴金屬鈀/鉑的含量為0.1?0.5wt%，Al2O3的含量為5?7.5wt%。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:采用化學(xué)鍍技術(shù)在不銹鋼絲網(wǎng)上直接負(fù)載低含量貴金屬鈀/鉑混合金屬和制備蜂窩狀整體式燃燒催化劑，同時(shí)在不銹鋼絲網(wǎng)基體上預(yù)涂覆氧化鋁膜，制備更為簡(jiǎn)單方便，操作方便，工藝?yán)谕茝V；同時(shí)本發(fā)明制備的催化劑的所用貴金屬含量低，同時(shí)對(duì)有機(jī)廢氣中的甲苯、烴類(lèi)污染物進(jìn)行燃燒處理時(shí)具有普適性，活性高，抗干擾能力小。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0015]實(shí)施例1:
[0016]—種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑，其特征在于，所述催化劑以Pt/Pd/Al203為活性成分，以不銹鋼絲網(wǎng)為活性成分的基底。
[0017]—種制備用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑的方法，其具體的操作步驟為:
[0018](I)除表面油污:將FeCrAl絲網(wǎng)剪成1.5*15cm規(guī)格，卷成疏松的蜂窩狀，然后置于丙酮中超聲30min后，取出用蒸溜水沖洗干凈；
[0019](2)除氧化皮:將除油后的FeCrAl絲網(wǎng)在40°C的HNO3-HCl混合酸溶液中浸泡I?3rnin后，取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0020](3)活化處理:將除氧化皮后的FeCrAl絲網(wǎng)在60°C的活化液中浸泡3min。取出用蒸鎦水沖洗干凈，其中活化液組成，PdCl2, H2PtCl6, Al2O3與30%鹽酸2ml/L混合構(gòu)成；
[0021](4)化學(xué)鍍法:將活化后的 FeCrAl 絲網(wǎng)置于 0.05g/LPdCl2, 0.05g/LH2PtCl6，1.5g/LAl2O3,10g/L次亞磷酸鈉，100ml/L氨水和15g/L氯化銨混合配制的化學(xué)鍍液中，控制水浴溫度45°C維持lh，后升溫至55°C維持lh，再升溫至65°C維持lh，最后取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0022](5)整體式催化劑的成型處理:將化學(xué)渡后的樣品在80°C干燥2h，800°C空氣氣氛中焙燒3h后進(jìn)一步卷成致密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而得到把基蜂窩狀FeCrAl絲網(wǎng)整體式燃燒催化劑，其中貴金屬鈀/鉑的含量為0.2wt%，Al2O3的含量為5wt%。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]—種制備用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑的方法，其具體的操作步驟為:
[0025](I)除表面油污:將FeCrAl絲網(wǎng)剪成1.5*15cm規(guī)格，卷成疏松的蜂窩狀，然后置于丙酮中超聲30min后，取出用蒸溜水沖洗干凈；
[0026](2)除氧化皮:將除油后的FeCrAl絲網(wǎng)在40°C的HNO3-HCl混合酸溶液中浸泡I?3rnin后，取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0027](3)活化處理:將除氧化皮后的FeCrAl絲網(wǎng)在60°C的活化液中浸泡3min。取出用蒸鎦水沖洗干凈，其中活化液組成，PdCl2, H2PtCl6, Al2O3與30%鹽酸2ml/L混合構(gòu)成；
[0028](4)化學(xué)鍍法:將活化后的 FeCrAl 絲網(wǎng)置于 0.20g/LPdCl2, 0.20g/LH2PtCl6，2.0g/LAl2O3,12g/L次亞磷酸鈉，100ml/L氨水和20g/L氯化銨混合配制的化學(xué)鍍液中，控制水浴溫度45°C維持lh，后升溫至55°C維持lh，再升溫至65°C維持lh，最后取出用蒸鎦水沖洗干凈；
[0029](5)整體式催化劑的成型處理:將化學(xué)渡后的樣品在80°C干燥2h，400?1000°C空氣氣氛中焙燒3h后進(jìn)一步卷成致密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而得到把基蜂窩狀FeCrAl絲網(wǎng)整體式燃燒催化劑，其中貴金屬鈀/鉑的含量為0.3wt%，Al2O3的含量為7.0wt %。
[0030]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑，其特征在于，所述催化劑以Pt/Pd/Al 203為活性成分，以不銹鋼絲網(wǎng)為活性成分的基底，活性組分的負(fù)載量的百分含量為2?8%。2.一種制備權(quán)利要求1中所述的用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑的方法，其特征在于，其具體的操作步驟為: (1)除表面油污:將FeCrAl絲網(wǎng)剪成1.5*15cm規(guī)格，卷成疏松的蜂窩狀，然后置于丙酮中超聲30min后，取出用蒸溜水沖洗干凈； (2)除氧化皮:將除油后的FeCrAl絲網(wǎng)在40°C的HNO3-HCl混合酸溶液中浸泡I?3rnin后，取出用蒸鎦水沖洗干凈； (3)活化處理:將除氧化皮后的FeCrAl絲網(wǎng)在60°C的活化液中浸泡3min。取出用蒸鎦水沖洗干凈，其中活化液組成，PdCl20.04?0.25g/L，0.05?0.25g/LH2PtCl6，I?2.2g/L Al2O3與30%鹽酸2ml/L混合構(gòu)成； (4)化學(xué)鍍法:將活化后的FeCrAl絲網(wǎng)置于0.04?0.25g/LPdCl2, 0.05?0.25g/LH2PtCl6,1 ?2.2g/L Al2O3, 5 ?12g/L 次亞磷酸鈉，60 ?120ml/L 氨水和 10 ?20g/L 氯化銨混合配制的化學(xué)鍍液中，控制水浴溫度45°C維持lh，后升溫至55°C維持lh，再升溫至65°C維持lh，最后取出用蒸鎦水沖洗干凈； (5)整體式催化劑的成型處理:將化學(xué)渡后的樣品在80°C干燥2h，400?1000°C空氣氣氛中焙燒3h后進(jìn)一步卷成致密的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，從而得到把基蜂窩狀FeCrAl絲網(wǎng)整體式燃燒催化劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種頭孢克肟的精制方法，其特征在于，所述活性液中各組分的濃度為 PdCl20.04 ?0.25g/L，0.05 ?0.25g/LH2PtCl6，I ?2.2g/L Al2O30
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于燃燒處理有機(jī)廢氣的催化劑及其制備方法，催化劑以Pt/Pd/Al2O3為活性成分，以不銹鋼絲網(wǎng)為活性成分的基底，活性組分的負(fù)載量的百分含量為6～8％。將FeCrAl絲網(wǎng)進(jìn)行除表面油污與氧化皮處理，之后加入以PdCl20.04～0.25g/L，0.05～0.25g/LH2PtCl6，1～2.2g/LAl2O3與30％鹽酸2ml/L混合構(gòu)成活性液進(jìn)行活化處理；通過(guò)化學(xué)鍍法和成型處理得到蜂窩狀FeCrAl絲網(wǎng)整體式燃燒催化劑。制備方法簡(jiǎn)單方便，操作方便，工藝?yán)谕茝V；催化劑對(duì)有機(jī)廢氣中的甲苯、烴類(lèi)污染物進(jìn)行燃燒處理時(shí)具有普適性，活性高，抗干擾能力小。
【IPC分類(lèi)】F23G7/07, B01J35/04, B01J23/89
【公開(kāi)號(hào)】CN105056968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510433693
【發(fā)明人】孫浩
【申請(qǐng)人】天津霍普環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日