[發明專利]一種用活性炭結構化催化劑臭氧氧化廢水中有機物的方法

在審

• 申請號: 202011449968.4
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112403457A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 雷志剛;朱吉欽;王樂超;桂成敏;易珊
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/04;C02F1/72;C02F1/78;C02F101/38
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種活性炭結構化催化劑，其特征在于，載體為蜂窩活性炭，其上負載活性組分和助劑；活性組分為Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y和Zr中一種或幾種，優選Y和Zr中一種或兩種；助劑為La和Ce中一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的活性炭結構化催化劑，其特征在于：以載體的重量為基準，以元素計，活性組分的含量為0.1％～5％，助劑的含量為0.1％～5％。

3.根據權利要求1所述的活性炭結構化催化劑，其特征在于：所述蜂窩活性炭的外形形狀為圓柱體、橢圓體、立方體或其他形狀，壁厚為0.5mm～2mm，優選為1mm；蜂窩活性炭體積密度為0.35g/cm³～0.60g/cm³，比表面積為400m²/g～1000m²/g；所述蜂窩孔口形狀為圓形、方形、三角形或其它形狀。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的活性炭結構化催化劑的制備方法，包括以下步驟：步驟(1)對載體進行洗滌，干燥；步驟(2)配制含有活性組分和助劑的浸漬液；步驟(3)將載體置于浸漬液中進行浸漬，得到催化劑前驅體；步驟(4)將催化劑前驅體進行洗滌，干燥，煅燒，即可得到所述活性炭結構化催化劑。

5.根據權利要求4所述的活性炭結構化催化劑的制備方法，步驟(1)具體為：用去離子水對載體進行洗滌，清洗掉表面浮灰，然后將載體進行干燥；所述干燥步驟包括：將所述載體在空氣氛圍中，于100℃～110℃鼓風干燥3h～6h。

6.根據權利要求4所述的活性炭結構化催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述浸漬液為含有活性組分可溶性鹽與助劑可溶性鹽的混合溶液；活性組分可溶性鹽為硝酸鹽，助劑可溶性鹽為硝酸鹽；優選每1g載體吸收1mL溶液；步驟(3)中浸漬時間為9h～12h。

7.根據權利要求4所述的活性炭結構化催化劑的制備方法，步驟(4)具體為：將催化劑前驅體去離子水洗滌，沖洗掉催化劑前驅體表面殘留的浸漬液，然后進行干燥，煅燒，即可得到所述活性炭結構化催化劑；所述干燥步驟包括：將所述催化劑前驅體在空氣氛圍中，于100℃～110℃鼓風干燥3h～6h；所述煅燒步驟包括：將所述催化劑前驅體在氮氣氛圍中，以2℃/min～3℃/min的升溫速率，緩慢升溫至400℃～600℃，恒溫焙燒2h～4h，然后自然冷卻至室溫。

8.根據權利要求1至3中任一項所述的活性炭結構化催化劑的應用，用活性炭結構化催化劑對廢水中有機物進行催化臭氧氧化。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：臭氧和有機廢水的流動方向沿蜂窩活性炭的孔方向；有機廢水和臭氧同時從底部不斷加入，從上部出口不斷的流出。

10.根據權利要求8所述的活性炭結構化催化劑臭氧氧化廢水中有機物的方法，其特征在于：亞甲基藍廢水濃度500mg/L，臭氧投加量為50～150mg/L，進水量為1～4L/h。