[發(fā)明專利]多相催化濕式氧化催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210225872.9
• 申請(qǐng)日: 2012-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN103521222A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭育元;汪國(guó)軍;郭宗英;陳航寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): B01J23/63
• 分類號(hào): B01J23/63;C02F1/74
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多相催化濕式氧化催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

20世紀(jì)70年代末，在濕式氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)催化濕式氧化，將污水中的有機(jī)物及含N、S有害物質(zhì)經(jīng)氧化分解成CO₂、N₂、SO₄⁼和H₂O等無(wú)害物質(zhì)。催化濕式氧化技術(shù)可以單獨(dú)處理廢水，也可以作為生化處理的預(yù)處理，通過(guò)濕式氧化，降低廢水的COD，去除對(duì)生化細(xì)菌有毒有害的物質(zhì)，提高廢水的可生化性。另一方面，隨著節(jié)能降耗的壓力不斷加大，環(huán)境保護(hù)控制越來(lái)越嚴(yán)格，有機(jī)物濃度較高的廢水采用焚燒爐焚燒處理會(huì)給裝置造成能耗和環(huán)保雙重壓力，催化濕式氧化技術(shù)可以很大程度代替廢水焚燒爐，降低能耗，使裝置廢水處理符合環(huán)保要求。

早期的催化濕式氧化劑的研究主要集中在均相催化劑上，均相催化劑具有活性高、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)但由于催化劑溶于廢中,造成二次污染，需要后續(xù)處理，提高了廢水處理的成本。近年來(lái)多相催化劑成為研究熱點(diǎn)，多相催化劑主要有貴金屬和金屬氧化物兩大類，其中貴金屬負(fù)載型催化劑具有較高的催化活性和穩(wěn)定性，目前此類催化劑大多以TiO₂、ZrO₂、CeO₂或它們之間的兩者復(fù)合氧化物為載體，將Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Au負(fù)載在上述載體上，不過(guò)貴金屬價(jià)格高，故不少現(xiàn)有技術(shù)對(duì)載體進(jìn)行研究，希望研發(fā)出活性與成本兼?zhèn)涞拇呋瘎?/p>

例如：專利CN1278771C制備出以CeO2-TiO2為載體的催化劑用于水處理技術(shù)；專利CN1317070C是以CeO2作為載體的催化劑來(lái)處理小分子有機(jī)酸。以上公開專利中催化劑活性都不錯(cuò)，但對(duì)催化劑穩(wěn)定性考察時(shí)間都很短，經(jīng)我們驗(yàn)證上述催化劑在使用超過(guò)48h后活性明顯下降，另外，上述專利中所處理的廢水多為小分子有機(jī)酸類，缺乏廣泛性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是現(xiàn)有技術(shù)中多相催化濕式氧化反應(yīng)COD去除率低與穩(wěn)定性差的問(wèn)題，提供一種新的多相催化濕式氧化催化劑。該催化劑用于多相催化濕式氧化反應(yīng)中，具有工業(yè)廢水中的COD去除率高且穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種與解決技術(shù)問(wèn)題之一所用催化劑相對(duì)應(yīng)的制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種多相催化濕式氧化催化劑，以重量份數(shù)計(jì)包括以下組分:

A)?98.0～99.7份復(fù)合載體：和載于其上的

B)?0.3～2.0份選自Ru、Pd、Pt或Au中的至少一種貴金屬；

其中復(fù)合載體，以重量百分比計(jì)包括以下組分:

a)?35～55%?的TiO₂；

b)?25～45%?的ZrO₂；

c)?15～35%的?CeO₂。

上述技術(shù)方案中，以重量份數(shù)計(jì)選自Ru、Pd、Pt或Au中的至少一種貴金屬的用量?jī)?yōu)選范圍為0.5～1.5份；復(fù)合載體中，以重量百分比計(jì)TiO₂的用量?jī)?yōu)選范圍為40～50%；ZrO₂的用量?jī)?yōu)選范圍為30～40%；CeO₂的用量?jī)?yōu)選范圍為20～30%。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題之二，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種多相催化濕式氧化催化劑的制備方法，包括以下步驟：

a)?將所需量的鈰鹽、鋯鹽、鈦鹽混合溶液與氨水共沉淀生成凝膠物質(zhì)，經(jīng)過(guò)真空抽濾、洗滌、烘干、600～900℃焙燒3～8h?制成TiO₂-ZrO₂-CeO₂載體；

b)?將所需量選自Ru、Pd、Pt、Au中的至少一種鹽配成溶液????????????????????????????????????????????????；

c)?采用浸漬法將溶液中的有效組分負(fù)載于所需量的TiO₂-ZrO₂-CeO₂載體之上，經(jīng)干燥，之后在300～800℃焙燒2～7h制得催化劑前驅(qū)體；

d)?將催化劑前驅(qū)體在300～600℃下用氫氣還原2～5h得到催化劑成品。

本發(fā)明的多相催化濕式氧化催化劑在用于處理工業(yè)廢水一般工藝條件為反應(yīng)溫度：240-290℃，反應(yīng)壓力：6.0-9.0MPa，氣液體積比(即氧氣與工業(yè)廢水的體積比)：100-200條件下進(jìn)行。