[發(fā)明專(zhuān)利]催化燃燒催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810996176.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110871069A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉歡;尹樹(shù)孟;單曉雯;宮中昊;劉全楨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/68
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/68;B01J29/08;B01J29/48;B01J29/78;F23G7/07
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉兵;戴香蕓

本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種催化燃燒催化劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明的催化燃燒催化劑以蜂窩狀堇青石為基體，且在所述基體表面形成有催化涂層，所述催化涂層含有載體、作為活性成分的Ag、以及作為助催化成分的選自La、Ce、Zr和Mn中的一種或多種。通過(guò)本發(fā)明，能夠提供一種低成本、高活性、高穩(wěn)定性且特別適合含苯廢氣處理的催化燃燒催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化燃燒催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)不僅對(duì)人體健康造成威脅，而且是大氣二次污染物可吸入微細(xì)粒子(PM2.5)形成的重要前驅(qū)物，是引發(fā)城市霧霾的重要因素。近年來(lái)，我國(guó)揮發(fā)性有機(jī)物排放量持續(xù)增加，大氣中的PM2.5濃度居高不下，由此引發(fā)的空氣污染對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成了巨大危害。近年來(lái)，隨著工業(yè)化進(jìn)程加快，石油儲(chǔ)運(yùn)和精細(xì)化工等行業(yè)的VOCs逐漸增加，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成了很大威脅。而目前由于受生產(chǎn)技術(shù)水平的限制，許多油氣生產(chǎn)和石油儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中仍不可避免地向環(huán)境排放或泄露各種不同濃度的有機(jī)廢氣，有機(jī)廢氣的污染尚未得到有效控制，且污染惡果日益嚴(yán)重。為了減少灰霾天氣的發(fā)生，改善區(qū)域空氣質(zhì)量，必須從源頭上控制作為PM2.5等大氣二次污染物的前體物揮發(fā)性有機(jī)物的排放。

催化燃燒是消除揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)最有效的方法之一，即在催化劑作用下將廢氣中的有害碳?xì)湮镔|(zhì)在較低的溫度下無(wú)焰燃燒轉(zhuǎn)化為無(wú)害的二氧化碳和水。該法具有起燃溫度低，節(jié)省能源，適用范圍廣，處理效率高，無(wú)二次污染，越來(lái)越受到環(huán)保領(lǐng)域的重視。

有機(jī)廢氣催化燃燒的研究發(fā)展中催化劑的研發(fā)為關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)VOCs廢氣催化燃燒法治理中、按活性分可分為貴金屬、非貴金屬氧化物。貴金屬催化劑，具有低溫活性好、耐硫性差和價(jià)格昂貴的特點(diǎn)。非貴金屬氧化物催化劑具有價(jià)格相對(duì)較低，高溫穩(wěn)定性和耐硫相對(duì)較好的優(yōu)點(diǎn)，但活性仍較低，起燃溫度較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的貴金屬催化劑成本高，非貴金屬催化劑起燃溫度高等問(wèn)題，提供一種低成本、高活性、高穩(wěn)定性且特別適合含苯廢氣處理的催化燃燒催化劑。

本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)深入的研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)以蜂窩狀堇青石為基體，且在所述基體表面形成催化涂層，所述催化涂層含有載體、作為活性成分的Ag、以及作為助催化成分的選自La、Ce、Zr和Mn中的一種或多種時(shí)，能夠提供一種低成本、高活性和高穩(wěn)定性的催化燃燒催化劑，且該催化燃燒催化劑特別適合處理含苯廢氣，由此完成了本發(fā)明。

也即，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種催化燃燒催化劑，該催化燃燒催化劑以蜂窩狀堇青石為基體，且在所述基體表面形成有催化涂層，所述催化涂層含有載體、作為活性成分的Ag、以及作為助催化成分的選自La、Ce、Zr和Mn中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述載體選自Al₂O₃、SiO₂、TiO₂、沸石和分子篩中的一種或多種。

優(yōu)選地，以所述催化涂層的重量為100重量％，所述活性成分的含量為0.01-20重量％。

優(yōu)選地，以所述催化涂層的重量為100重量％，所述助催化成分的含量為0.1-30重量％。

優(yōu)選地，所述助催化成分為Ce和Mn。

優(yōu)選地，以所述催化燃燒催化劑的總重量為基準(zhǔn)，所述催化涂層重量為0.5-25重量％。

本發(fā)明的第二方面提供一種催化燃燒催化劑的制備方法，該方法包括以下步驟，

1)將活性成分和助催化成分負(fù)載在載體上得到負(fù)載型催化劑；

2)將負(fù)載型催化劑研磨成漿料后與蜂窩狀堇青石進(jìn)行接觸得到接觸后的產(chǎn)物；

3)將接觸后的產(chǎn)物進(jìn)行焙燒，