[發明專利]一種蜂窩型Mn?Zn改性黏土基VOCs氧化催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710737795.8
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107442108A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 章文貴;侍孟璐;向耿輝;朱慧可;吳黃河;奉向東
• 申請（專利權）人: 蕪湖格豐環保科技研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J35/10;B01J35/04;B01J37/08;B01J32/00;B01J21/16;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 任晨晨

1.一種蜂窩型Mn-Zn改性黏土基VOCs氧化催化劑，其特征在于，所述催化劑以凹凸棒土、膨潤土和硅藻土為主成分的蜂窩型復合黏土材料為載體，以Mn-Zn為負載活性成分，負載活性成分的負載量為載體重量的4～14％。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述載體由以下重量份的組分制備而成：

3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述凹凸棒土600～800目，比表面積>80m²/g；所述膨潤土300～400目，比表面積>30m²/g；所述硅藻土300～400目，比表面積>60m²/g。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的催化劑，其特征在于，所述載體的比表面積為>90m²/g。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)載體泥料混合：以重量份計，稱取40～60份凹凸棒土粉、5～10份膨潤土粉、10～20份硅藻土粉、3～10份有機黏結劑與30～60份水于臥式混料機進行混料20～30min；

2)載體泥料練泥：將步驟1)混合后的濕泥料投加到練泥機中進行練泥，練泥2～3次，練泥后的泥料再次投入真空練泥中，真空練泥2～3次；

3)載體泥料陳化：真空練泥后的泥料于環境溫度下，封膜后靜置3～4h待用；

4)載體蜂窩擠出成型：將陳化后的塑化料泥，移入到立式液壓蜂窩擠出機內進行擠出成型，擠出的蜂窩泥料進行線切割后，于料盤上擺放；

5)載體陰干燒結：將裝有蜂窩泥料的料盤架推至30～40℃恒溫除濕房內陰干3～5天，控制蜂窩含水率需<25％后，裝入窯爐匣缽于燃氣窯爐中焙燒，溫度控制為700～980℃，恒溫2h，冷卻后出窯，得到蜂窩型復合黏土材料載體；

6)Mn-Zn活性組分噴淋負載：將Mn²⁺和Zn²⁺鹽溶解在去離子水中制成A液，KMnO₄溶解在去離子水中配置成B液，將A液、B液先后噴淋于蜂窩復合粘土材料載體上，可單次噴淋或多次噴淋達到設定負載量；

7)催化劑干燥及焙燒：將負載有Mn-Zn的濕潤蜂窩型復合黏土材料載體，干燥、焙燒、冷卻后最終制得蜂窩型Mn-Zn改性黏土基VOCs氧化催化劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟6)中，Mn²⁺與KMnO₄的摩爾比為3:2；Mn²⁺和KMnO₄共計折合成MnO₂的量與Zn²⁺折合成ZnO的量的摩爾比為1:1～3:1。

7.根據權利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟6)中，所述Mn²⁺鹽為其硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽的任一種。

8.根據權利要求5-7任意一項所述的制備方法，其特征在于，步驟6)中，所述Zn²⁺鹽為其硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽的任一種。

9.根據權利要求5-8任意一項所述的制備方法，其特征在于，所述步驟7)中，過80～105℃烘干線0.5～2h干燥，并進入300～550℃電熱窯爐中焙燒1～3h。

10.根據權利要求1所述的蜂窩型Mn-Zn改性黏土基VOCs氧化催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑可應用于各類VOCs的催化氧化治理，在二甲苯模擬芳烴類VOCs治理中，進氣濃度1000～1500ppm，空速20000～30000h^-1，320℃下，去除率達98％以上，在3個月強化測試期內未有失活。