[發(fā)明專利]一種用于催化濕式氧化處理工業(yè)廢水的催化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210240461.7
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN102728360A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國文;張學(xué)輝;郭春生;蘇貞峰;于智然;杜菲;朱麗華;李慶
• 申請（專利權(quán)）人: 北京緯綸華業(yè)環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J23/745;B01J23/755;C02F1/72
• 代理公司: 北京英特普羅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種催化劑，更準(zhǔn)確地說，涉及一種用于催化濕式氧化處理工業(yè)廢水的催化劑，屬于綠色、清潔催化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

催化濕式氧化（Catalytic?Wet?Air?Oxidation）為高濃度難生物降解的工業(yè)有機(jī)廢水提供了一種有效的新型處理技術(shù)，其中催化劑是催化濕式氧化技術(shù)的核心與關(guān)鍵。目前，CWO催化劑分為均相(溶解金屬鹽)催化劑和非均相(固相)催化劑兩大類。均相催化劑大多為可溶性的過渡金屬及其鹽類，其特點(diǎn)是反應(yīng)速度快，設(shè)備簡單，但金屬離子流失會引起二次污染并使處理成本提高；非均相催化劑主要是復(fù)合型合型催化劑，通常選取難溶的過渡金屬、貴金屬及稀土金屬或其化合物與相應(yīng)載體構(gòu)成。非均相催化劑很大程度上防止了催化劑的流失，與廢水分離較簡便，且有活性高，成本低，回收方便，使用壽命長及處理流程短等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。

經(jīng)過長期的研究結(jié)果表明，在非均相催化劑中，催化劑的金屬種類、催化濕式氧化所使用氧氣的濃度及供給量、所處理工業(yè)廢水的PH值等因素都會對設(shè)備腐蝕程度、催化劑壽命以及工業(yè)廢水處理效果等有較大影響，這些影響因素已成功申請專利，如專利號：JP1976-95507，專利號：JP1977-110257，專利號：JP1981-165168等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種用于催化濕式氧化處理工業(yè)廢水的催化劑，該催化劑的活性高，提高了對工業(yè)廢水中化學(xué)耗氧量（COD）及氨氮（NH₃—N）的去除效率，優(yōu)化了廢水的處理效果，而且回收方便、使用壽命長。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于催化濕式氧化處理工業(yè)廢水的催化劑，包括載體和活性組分，其中所述載體為二氧化鈦，所述載體由銳鈦礦和金紅石按0.1~6.0的重量配比組成；所述活性組分選自以鐵、鈷、鎳、銅、鎢化合物中的至少一種。

優(yōu)選的是，組成載體的銳鈦礦和金紅石的重量配比為0.2~2.0。

優(yōu)選的是，所述催化劑活性組分的負(fù)載量為0.5~3.0%。

優(yōu)選的是，采用等體積浸漬法制備所述催化劑。

本發(fā)明的一種用于催化濕式氧化處理工業(yè)廢水的催化劑，優(yōu)化了催化劑載體的組分，提高了催化劑的活性，提高了對工業(yè)廢水中化學(xué)耗氧量及氨氮的去除效率，同種類的載體也會因?yàn)橹圃旆椒ǖ牟煌鴮?dǎo)致結(jié)晶構(gòu)造不同，最終對工業(yè)廢水的處理效果、催化劑的活性和耐久性以及催化劑再生處理后的活性恢復(fù)程度等都有影響。提高了對工業(yè)廢水中化學(xué)耗氧量（COD）及氨氮（NH₃—N）的去除效率，優(yōu)化了廢水的處理效果，而且回收方便、使用壽命長。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，如果沒有特殊說明，本發(fā)明所采用的原料均可在市場上購買到。

本發(fā)明中，催化濕式氧化處理工業(yè)廢水催化劑以二氧化鈦（TiO₂）為載體，其中組成載體的銳鈦礦和金紅石按0.1~6.0的重量配比組成；以鐵（Fe）、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅（Cu）及鎢(W)等不溶于水或難溶于水的化合物中至少一種以上作為活性組分；利用等體積浸漬法，最終制備成以TiO₂為載體的工業(yè)廢水催化濕式氧化處理用的催化劑。

本發(fā)明，催化劑中TiO₂載體的銳鈦礦結(jié)晶構(gòu)造與金紅石結(jié)晶構(gòu)造重量比值取0.1~6.0，當(dāng)銳鈦礦結(jié)晶構(gòu)造與金紅石結(jié)晶構(gòu)造重量比值未達(dá)到0.1或超過6.0時(shí)，催化濕式氧化處理后，COD去除率降低，催化劑耐久性及強(qiáng)度下降，再生處理后的活性恢復(fù)不充分等一或兩個(gè)以上的缺點(diǎn)。若銳鈦礦結(jié)晶構(gòu)造與金紅石結(jié)晶構(gòu)造重量比值取0.2~2.0，則COD去除率升高，兩者的組成比在這個(gè)范圍之內(nèi)較適合。

本發(fā)明中催化劑活性組分的負(fù)載量為0.05~25%左右，其中0.5~3.0%較適合。

本發(fā)明中催化劑所使用的條件：工業(yè)廢水加熱到100~370°C，壓力50～90kg/cm²·G，且保持廢水液相的同時(shí)，在有氧氣狀態(tài)下對廢水中的懸浮物、COD等進(jìn)行分解，效果較好。如實(shí)施例1~15。

銳鈦礦結(jié)晶構(gòu)造與金紅石結(jié)晶構(gòu)造重量組成比參考表1，將直徑為4mm的球形催化劑填充到圓筒型反應(yīng)塔中，進(jìn)行工業(yè)廢水的催化濕式氧化處理。