[發(fā)明專利]一種臭氧-過氧化氫催化氧化催化劑及其用于處理生化廢水的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010874254.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN114100650B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高學(xué)順;王詩涵;姜曉鋒;荊開石;張宏科
• 申請（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團股份有限公司;萬華化學(xué)（寧波）有限公司
• 主分類號: B01J27/224
• 分類號: B01J27/224;B01J35/10;C02F1/72;C02F1/78;C02F1/66;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
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1.一種臭氧-過氧化氫催化氧化催化劑，包括載體和活性組分，所述載體為改性的高嶺土、α-碳化硅和TiO₂復(fù)合物；所述活性組分包括以氧化物形態(tài)存在的鈷、錳、釹、钷，以載體的重量為基準(zhǔn)，所述催化劑組成包括：

鈷0.9~10.0wt%；

錳1.8~8.0?wt%；

釹0.4~2.5wt%；

钷0.4~2.0wt%；

所述載體的制備方法包括以下步驟：將高嶺土、α-碳化硅和TiO₂按比例混合，然后加入醇類分散，粉碎、過濾、干燥后焙燒得到改性載體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑組成包括：

鈷2.5~5.5?wt%；

錳3.0~5.4?wt%；

釹1.5~2.0wt%；

钷1.0~2.0wt%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述載體中高嶺土、α-碳化硅和TiO₂的質(zhì)量比為1~5:1~3:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述醇類為甲醇或乙醇。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述醇類的加入量為高嶺土、α-碳化硅和TiO₂混合物質(zhì)量的5~10倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述的干燥溫度為90~120℃，干燥時間2~4h；所述焙燒溫度為600~850℃，焙燒時間1~3h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑采用兩段原位陳化法制備而成，包括以下步驟：

（1）一段原位活性金屬陳化：將改性載體與水玻璃或硅溶膠按照質(zhì)量比0.5~2：1混合后加入含有鈷鹽和錳鹽的溶液得到一段混合液，然后經(jīng)陳化、過濾、洗滌、干燥和焙燒，得到一段產(chǎn)物；

（2）二段原位稀土元素陳化：將一段產(chǎn)物和納米鋁溶膠或擬薄水鋁石按照質(zhì)量比0.5~2：1混合后加入含有稀土元素釹和钷的溶液得到二段混合液，然后經(jīng)陳化、過濾、洗滌、干燥、成型和焙燒，得到所述催化劑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的陳化溫度為50~90℃，陳化時間為2~5h；所述步驟（1）中干燥溫度為90~120℃，干燥時間1~3h，所述焙燒溫度為400~600℃，焙燒時間為1~3h。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中的陳化溫度為60~70℃，陳化時間為3~4h。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中的陳化溫度為60~95℃，陳化時間為2~10h；所述步驟（2）中干燥溫度為90~120℃，干燥時間1~3h，所述焙燒溫度為600~750℃，焙燒時間為1~3h。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中的陳化溫度為70~85℃，陳化時間為4~6h。

12.一種處理生化廢水的方法，在臭氧和過氧化氫聯(lián)用的條件下，在權(quán)利要求1-6任一項所述催化劑或權(quán)利要求7-11任一項所述方法制備的催化劑存在下進行催化氧化反應(yīng)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的生化廢水處理方法，其特征在于，所述生化廢水的處理方法包括以下步驟：調(diào)節(jié)生化廢水pH值，調(diào)節(jié)pH值后的生化廢水中同時加入臭氧和過氧化氫氧化劑，在權(quán)利要求1-6任一項所述催化劑或權(quán)利要求7-11任一項所述方法制備的催化劑的作用下，進行催化氧化反應(yīng)。