[發明專利]一種垃圾氣化催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201410149235.7
• 申請日: 2014-04-12
• 公開（公告）號: CN103933995A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 宋華;姚姝
• 申請（專利權）人: 深圳市綠野清風環保工程有限公司
• 主分類號: B01J23/835
• 分類號: B01J23/835;B01J23/10;B01J23/825;B01J23/745;B01J23/04;B01J23/14;B01J29/00;C10J3/54
• 代理公司: 云南派特律師事務所 53110
• 代理人: 岳亞蘇

技術領域

本發明涉及垃圾處理領域，特別是指一種垃圾氣化催化劑，本發明還涉及一種垃圾氣化催化劑的制備方法。

背景技術

根據文獻報道，用于氣化垃圾的催化劑大部分都是在水蒸氣或空氣的環境下發揮作用，比如美國Exxon公司在20世紀70年代，提出以K₂CO₃作為催化劑，在3MPa、700℃條件下，利用水蒸氣作為氣化劑，開發了以生產人造天然氣為目的的煤加壓流化床催化氣化工藝，中國專利CN103301865A也對此做了進一步的改進。比起水蒸氣，二氧化碳是一種更弱的氧化劑。由于其自身的結構穩定性，二氧化碳具有很強的化學惰性。所以現有的垃圾氣化催化劑在二氧化碳氣氛下的催化活性會大幅度降低，導致其遠遠無法滿足在應用過程中將垃圾和二氧化碳這個造成溫室效應的罪魁禍首同步轉化為高附加值產品的實際需求。除此之外，現有的氣化催化劑通過使用浸漬法被加載到碳基固體反應物上。這種接觸方式的好處是有效的實現了催化劑與垃圾固體顆粒的“親密”接觸，大大提高了催化面積。但這也產生了氣化反應后催化劑因與碳基固體反應物顆粒殘渣形成強相互作用（例如化學鍵）而難以完全回收利用的問題，大大降低了催化劑的循環利用率，造成催化劑使用量的大幅提高，從而導致了垃圾氣化成本的顯著上升。

發明內容

本發明的一個目的在于提出一種垃圾氣化催化劑，解決了上述中提到的問題。

本發明的另一個目的在于提出一種垃圾氣化催化劑的制備方法，制備的催化劑具有在平和的催化條件下即能達到極高的催化活性。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種垃圾氣化催化劑，主要由氧化還原活性位負載在載體上組成，所述載體為能夠提供機械支撐以及能夠傳遞氧原子或離子的載體，所述氧化還原活性位為催化活性組分，通過所述氧化還原活性位實現對氧離子的轉移，所述載體傳遞所述氧離子/原子，將CO₂作為氧化劑，將基態碳進行氣化成CO。

進一步，所述載體主要由分子篩，和/或一種金屬氧化物或多種金屬氧化物組成的復合物組成，所述載體在所述催化劑中的質量百分比為30-80%，所述載體作為催化劑活性組分的支撐材料用于提供足夠的催化反應的比表面積和為了適應流化床應用為催化劑提供足夠的機械強度。

優選的，所述金屬氧化物采用ZnO、CeO₂、SnO₂、Fe₂O₃、ZnAl₂O₄、Al₂O₃、Ga₂O₃、PbO、CuO、Bi₂O₃、TiO₂、ZrO₂中的任一種或任意兩種的組合或任意三種的組合。

進一步，所述載體中還含有用于幫助氧原子或離子傳輸的稀土金屬，所述稀土金屬在所述催化劑中的質量百分比為0-10%，所述稀土金屬的加入可以改善催化劑基體材料的儲氧和氧傳輸性能，提高催化效率。

進一步，所述氧化還原活性位為碳基活性位，所述碳基活性位主要由堿金屬和/或堿土金屬組成，其中，所述堿金屬的在所述催化劑中的質量百分比為8-28%，所述堿土金屬在所述催化劑中的質量百分比為0-10%。