[發明專利]低濃度雙氧水分解催化劑

在審

• 申請號: 201410499540.9
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104289228A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 張帆;徐偉;費軼;張晨;王振剛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: B01J23/889
• 分類號: B01J23/889;C01B15/023
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 張惠明

技術領域

本發明涉及一種低濃度雙氧水分解催化劑。

背景技術

過氧化氫是世界主要的基礎化學產品之一，但過氧化氫的穩定性較差，容易分解，生產使用時的容易發生事故。過氧化氫水溶液俗稱雙氧水。雙氧水的合成大多采用蒽醌法，CN201410006659.8公開了蒽醌法雙氧水生產裝置，該雙氧水生產裝置由氫化反應單元、氧化反應單元及萃取分離單元組成。蒽醌法生產雙氧水過程中需要通過萃取將有機工作液與雙氧水分開，若處理不當，工作液中過氧化氫殘余量過多，可能會將其帶著氫化工序產生危險。在使用過氧化氫做氧化劑時，也會有殘余的未完全反應的過氧化氫進入殘液，帶來潛在的危險。上述情況中的過氧化氫濃度都不高，因此需要開發專門應用于低濃度雙氧水條件下的催化劑，將殘余過氧化氫完全分解至安全值。

本發明有針對性的解決了該問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中低濃度雙氧水的存在易導致安全危險的問題，提供一種新的低濃度雙氧水分解催化劑。該催化劑用于低濃度雙氧水分解中，具有的可以分解低濃度雙氧水、安全系數高優點。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案如下：一種低濃度雙氧水分解催化劑，包括活性碳、二氧化錳、氧化銅和氧化鐵，二氧化錳、氧化銅和氧化鐵負載于活性碳上，二氧化錳、氧化銅和氧化鐵在所述催化劑中的總重量百分含量為1～10％，金屬中的錳和銅的體積百分含量為80～90％，鐵的體積百分含量為10～20％；其中，錳與銅的摩爾比為19～1:1。

上述技術方案中，優選地，活性碳為顆粒狀，18～24目。

上述技術方案中，優選地，所述雙氧水濃度小于5％。

本發明所述的催化劑在應用到雙氧水生產與使用工藝中，可以分解90％左右的較低濃度的過氧化氫，保證了雙氧水生產與使用過程中的安全，取得了較好的技術效果。

下面通過實施例對本發明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。

具體實施方式

【實施例1】

使用金屬硝酸鹽為前驅體，將錳、銅、鐵按摩爾比7:2:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中，加入活性炭，浸漬一段時間后烘干，之后在460℃氮氣保護下焙燒4h，得到所需催化劑(金屬總含量10wt％)。

在過氧化氫含量為3wt％的雙氧水中加入制備的上述催化劑，反應145分鐘后，取樣分析過氧化氫含量，經計算，過氧化氫含量減少90％。

【實施例2】

使用金屬硝酸鹽為前驅體，將錳、銅、鐵按摩爾比5:4:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中，加入活性炭，浸漬一段時間后烘干，之后在460℃氮氣保護下焙燒4h，得到所需催化劑(金屬總含量wt8％)。

在過氧化氫含量為3wt％的雙氧水中加入制備的上述催化劑，反應145分鐘后，取樣分析過氧化氫含量，經計算，過氧化氫含量減少85％。

【實施例3】

使用金屬硝酸鹽為前驅體，將錳、銅、鐵按摩爾比8:1:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中，加入活性炭，浸漬一段時間后烘干，之后在460℃氮氣保護下焙燒4h，得到所需催化劑(金屬總含量7wt％)。

在過氧化氫含量為2.5wt％的雙氧水中加入制備的上述催化劑，反應145分鐘后，取樣分析過氧化氫含量，經計算，過氧化氫含量減少87％。

【實施例4】

使用金屬硝酸鹽為前驅體，將錳、銅、鐵按摩爾比7:1:2制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中，加入活性炭，浸漬一段時間后烘干，之后在460℃氮氣保護下焙燒4h，得到所需催化劑(金屬總含量6wt％)。

在過氧化氫含量為2wt％的雙氧水中加入制備的上述催化劑，反應145分鐘后，取樣分析過氧化氫含量，經計算，過氧化氫含量減少86％。

【實施例5】

使用金屬硝酸鹽為前驅體，將錳、銅、鐵按摩爾比8.5:0.5:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中，加入活性炭，浸漬一段時間后烘干，之后在460℃氮氣保護下焙燒4h，得到所需催化劑(金屬總含量7wt％)。

在過氧化氫含量為1wt％的雙氧水中加入制備的上述催化劑，反應145分鐘后，取樣分析過氧化氫含量，經計算，過氧化氫含量減少88％。