[發明專利]一種耐硫性催化燃燒催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201710445089.6
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107262147B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 張秋林;孫夢晗;寧平;龍開先;王靜;唐彤
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;B01J29/03;F23G7/07
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本發明涉及一種耐硫性催化燃燒催化劑及制備方法，屬于材料合成技術領域。本發明的催化劑由以下重量百分比的組成物制得：載體93%~97%、活性組分0.01%~0.5%、余量為助催化劑；載體為Ti?MCM?41或TS?1分子篩，活性劑為Pt和PtS₂，助催化劑為MnO₂、Co₂O₃、CeO₂的一種或任意比多種；該催化劑具有優異的耐硫性能，催化工業廢氣燃燒效率高，可有效脫除CO并且避免催化劑在SO₂氛圍中失活。

技術領域

本發明涉及一種耐硫性催化燃燒催化劑及制備方法，屬于材料合成技術領域。

背景技術

隨著工業的發展，工業中含硫燃料的燃燒，含硫礦物的冶煉，化學工業的廢氣等工業廢氣排放量迅速增加，而含硫化合物是大氣主要污染物之一，與大氣空氣質量息息相關，導致了嚴重的環境問題，引起人們的廣泛關注，而目前用于處理含硫低熱值工業廢氣的技術主要有活性炭吸附、直接燃燒、催化燃燒、高溫焚燒、吸收法、冷凝法、等離子低溫催化氧化法等，但是這些技術在工業應用中依然存在一些問題。

在申請號CN105536823A的中國專利公開了一種耐硫催化燃燒催化劑及其制備方法，該催化劑選擇蜂窩陶瓷基體，首先涂覆Al₂O₃涂層，然后涂覆TiO₂-CeO₂涂層，涂覆后用硫酸溶液處理，最后浸漬活性組分Pt、Pd、Fe₂O₃和Ag。該催化劑采用TiO₂-CeO₂雖然對含硫有機廢氣具有良好的催化活性和穩定性，但涂覆容易造成涂層不均勻且易脫落，在長期使用過程中，催化劑活性會下降。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種耐硫性催化燃燒催化劑，由以下重量百分比的組成物制得：載體92.5%~96.99%、活性組分0.01%~0.5%、余量為助催化劑；其中載體為Ti-MCM-41或TS-1分子篩，活性組分為Pt和PtS₂，助催化劑為MnO₂、Co₂O₃、CeO₂的一種或任意比多種；

以重量百分數計，所述Ti-MCM-41分子篩中Ti的含量為2~10%，Si的含量為90~98%；

該催化劑中活性組分，可以增強催化劑的表面酸性，提高催化劑對有機物的催化燃燒活性，促進了硫化物的轉化，使催化劑具有良好的抗硫性，同時活性金屬提高了催化劑在低溫段催化活性和穩定性。

本發明的另一目的是提供所述耐硫性催化燃燒催化劑的制備方法，具體步驟如下：

（1）Ti-MCM-41介孔分子篩載體的制備：將硅酸鈉和模板劑溶解于水中配成溶液A，用硫酸溶液調節pH值為7~10，加入TiCl₄水溶液，水熱反應得到沉淀物，沉淀物經過濾、洗滌、干燥、焙燒得到Ti-MCM-41介孔分子篩載體；

（2）TS-1介孔分子篩載體的制備：將正硅酸四乙酯和太酸丁酯混合均勻得到混合液B，在攪拌條件下，滴入到四丙基氫氧化銨水溶液中得到混合液C，在溫度50~60℃條件下，混合液C反應0.5~1 h，然后溫度70~80℃條件下蒸發反應1.5~2 h，再在溫度為160~170℃條件下水熱晶化反應48~72h得到晶化物，過濾、洗滌、干燥、焙燒即得TS-1介孔分子篩載體；

（3）負載型催化劑的制備：將鉑鹽、助催化劑金屬的硝酸鹽溶解于水中得到浸漬液，將步驟（1）所得Ti-MCM-41介孔分子篩載體或步驟（2）所得TS-1介孔分子篩載體加入到浸漬液中并在攪拌條件下干燥、焙燒；