[發明專利]一種用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810137599.1
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108435163A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 楊繼新;王俊超;王征
• 申請（專利權）人: 普利飛爾環?？萍迹ㄉ虾＃┯邢薰?/a>
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J37/02;B01J37/16;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑，其特征在于：所述催化劑以堇青石蜂窩陶瓷材料為載體，載體外依次涂覆有第一涂層和第二涂層，其中第一涂層以活性Al₂O₃為基礎，第二涂層以Pd作為催化活性組分。

2.如權利要求1所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑，其特征在于：所述堇青石蜂窩陶瓷材料中堇青石成分的質量份數＞90%，第一涂層中活性Al₂O₃的質量百分含量為5-20%，第二涂層中Pd的增重比例為0.03-0.3%。

3.如權利要求1所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑，其特征在于：所述載體為方形或圓形，載體上開孔數為100-400孔/平方英寸，載體上開孔的形狀為方形、六邊形或圓形中的一種；所述載體為方形時長為5-15cm、寬為5-15cm、高為5-15cm。

4.如權利要求1-3任一項所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于，步驟為：

（1）將載體置于稀硝酸或草酸中浸泡4-12h，清洗后在80-150℃下烘干1-5h，500-600℃焙燒2-6h；

（2）將經步驟（1）處理的載體采用浸漬或涂覆的方式負載鋁溶膠，取出后吹掃掉殘液，經烘干、焙燒形成載體上的第一涂層；

（3）將步驟（2）得到的產物采用浸漬或涂覆的方式負載含Pd化合物的漿料，取出后吹掃掉殘液，經烘干、焙燒形成載體上的第二層涂層。

5.如權利要求4所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中稀硝酸的濃度為5-10%，草酸的濃度為10-15%。

6.如權利要求4所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）的操作重復若干次，直至第一涂層中活性Al₂O₃的增重比例為5-20%，其中，烘干溫度為80-120℃，烘干時間為2-4h，焙燒溫度為400-550℃，焙燒時間為2-3.5h。

7.如權利要求4所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）的操作重復若干次，直至第二涂層中Pd的增重比例為0.03-0.3%，其中，烘干溫度為120-180℃，烘干時間為2-4h，焙燒溫度為650-900℃，焙燒時間為2-5h。

8.如權利要求4所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中鋁溶膠的制備方法為：擬薄水鋁石粉與去離子水按比例混合，添加尿素，室溫下充分攪拌，滴加濃硝酸調節漿液pH=2-5，膠溶反應60-240min，即得穩定的鋁溶膠，其中擬薄水鋁石粉：去離子水：尿素的質量比為：（3-5）:（25-30）：（1.5-2.5）。

9.如權利要求4所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中含Pd化合物的漿料的制備方法為：將氯化鈀加入到去離子水中充分攪拌后，加入(C₆H₉NO)_n充分攪拌后，再加入硼氫化鈉溶液，在室溫下攪拌2-8h，即得含Pd化合物的漿料，其中氯化鈀的摩爾濃度為（4-16）×10^-2mol/L，(C₆H₉NO)_n為PVP-K30其濃度為（5.55-12.95）g /L，硼氫化鈉的濃度為（17.5-70）g /L。

10.如權利要求1-3、5-9任一項所述的用于VOCs廢氣催化燃燒Pd基整體式催化劑作為處理工業揮發性有機廢氣的應用，其中揮發性有機廢氣指乙酸乙酯、環己酮、正丁醇、丙酮、苯、甲苯或二甲苯中的一種或多種混合氣，在空速18000-22000h^-1將總烴濃度為1800-2200mg/m³的有機廢氣通過催化劑，其反應器入口溫度為100-300℃，實現廢氣的高效降解。