[發(fā)明專利]一種有機廢氣凈化催化劑及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711137119.3
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN107876050A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韋軍
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州尹力環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J37/02;B01D53/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種有機廢氣凈化催化劑及其制備方法，特別適合于揮發(fā)性有機廢氣污染的凈化治理，屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，石油化工、印刷、涂裝、噴漆、醫(yī)藥化工、制板、制鞋等行業(yè)排放的廢氣中含有烷烴類、芳烴類、烯烴、鹵代烴、酯類、醛類、醇類、酮類等揮發(fā)性有機物，其濃度超過一定時，在短時間內(nèi)會使人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力，嚴重時會出現(xiàn)抽搐、昏迷、記憶力減退等現(xiàn)象，也會損害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，因此必須采取有效措施對其進行治理，方可排入大氣。隨著我國環(huán)保排放標準的日益嚴格和環(huán)境執(zhí)法力度的逐步加強，目前對于揮發(fā)性有機物的治理受到廣泛關(guān)注，揮發(fā)性有機物的治理是目前環(huán)保整治的一個重點領(lǐng)域。

目前，治理揮發(fā)性有機廢氣的方法主要有冷凝回收法、吸附法、熱力焚燒法(包括蓄熱焚燒法)、催化氧化法(包括蓄熱催化法)、低溫等離子體法、紫外光解法等。冷凝回收法是將廢氣直接冷凝或通過吸附材料吸附濃縮后冷凝，冷凝液經(jīng)分離回收有價值的有機物，適合于處理高濃度有機廢氣，但是設(shè)備投資大，其運行成本較高。吸附法是用活性炭等吸附材料把有機物吸附下來然后再脫附處理的技術(shù)，該技術(shù)一般只適合沸點較高的有機物的凈化治理，而且總的凈化效率較差。熱力焚燒法(包括蓄熱焚燒法)是指有機廢氣在700～850℃高溫下燃燒，廢氣中的可燃物轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水蒸氣，其缺點是燃料費用大、反應(yīng)易產(chǎn)生N0x和二噁英，引起二次污染，而且存在較大的安全隱患。催化氧化法(包括蓄熱催化法)是指在催化劑的作用下，尾氣中的有機廢氣在250～400℃下催化氧化轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水蒸氣等，該技術(shù)凈化效率高，反應(yīng)溫度比熱力焚燒法低幾百度，應(yīng)用領(lǐng)域較廣，缺點是催化劑價格昂貴且易中毒，設(shè)備投資較大。低溫等離子體法是利用介質(zhì)阻擋放電過程中產(chǎn)生的等離子體內(nèi)部產(chǎn)生富含極高化學(xué)活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子等，與廢氣中的污染物質(zhì)反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為低分子化合物、CO₂和H₂O等物質(zhì)，從而達到凈化廢氣的目的。與等離子體類似，紫外光解法是利用紫外線光束照射含VOCs廢氣，VOCs分子的結(jié)構(gòu)，使降解轉(zhuǎn)變成低分子化合物、CO₂和H₂O等，同時高能紫外線還可以激發(fā)空氣中氧氣分子產(chǎn)生游離氧，進而形成臭氧，利用UV紫外線光束及臭氧對有機物進行協(xié)同分解-氧化反應(yīng)，實現(xiàn)氣體的凈化。

催化氧化法凈化有機廢氣由于有機物凈化效率高、操作簡單且穩(wěn)定、無二次污染等優(yōu)點，越來越受到用戶的關(guān)注，應(yīng)用范圍也越來越廣。

目前，用于有機廢氣凈化的催化劑，主要有顆粒狀催化劑和蜂窩狀催化劑兩大類。顆粒狀催化劑一般以氧化鋁為載體，負載Pd、Pt、Cu、Mn等活性組分制備而成；蜂窩狀催化劑一般以堇青石蜂窩陶瓷或者規(guī)整金屬基蜂窩為載體，負載氧化鋁、助催化劑和活性組分Pd、Pt、Rh、Cu、Mn等制備而成。

采用氧化鋁顆粒為載體制備催化劑，其優(yōu)點是制作工藝簡單，一般只需把氧化鋁載體浸漬到活性組分溶液中，等吸附飽和后經(jīng)高溫煅燒即可制得催化劑，缺點是在制作過程中由于活性組分溶液一般不易吸附完全導(dǎo)致活性組分流失，而且顆粒狀催化劑在使用過程中易磨損破碎導(dǎo)致活性下降。為了克服這個問題，蜂窩狀載體受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注，中國專利CN103240083A公開了一種用于凈化工業(yè)有機廢氣催化凈化的整體式Pd催化劑的制備方法，該催化劑分兩次涂覆，第一次在堇青石載體上涂覆鈰鋯固溶體、La₂O₃、Nb(OH)₅、擬薄水鋁石粘合劑，第二次涂覆鈰鋯固溶體、La₂O₃、擬薄水鋁石粘合劑、無水乙醇和H₂PdCl₆，其缺陷是活性組分易被鈰鋯等氧化物覆蓋影響催化劑的活性。中國專利CN103831104A公開了一種用于凈化工業(yè)有機廢氣的整體式Pd-Pt催化劑及其制備方法，該催化劑分三次涂覆，第一步涂覆富鈰混合稀土氧化物、擬水薄鋁石粘合劑、酸性硅溶膠，第二步負載KOH，第三步浸漬H₂PdCl₆、H₂PtCl₆的水溶液，每升催化劑中含Pd-Pt的量為0.3g，其克服了貴金屬的分散問題，但是由于其活性組分含量低，影響了催化劑的活性和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有有機廢氣凈化催化劑及其制備方法的不足，提供一種生產(chǎn)工藝簡單、活性高、使用壽命長的有機廢氣凈化催化劑及其制備方法。