[發明專利]一種負載型濕式催化劑的制備方法、催化劑及應用

在審

• 申請號: 202011585783.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112387287A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 田民格;孟偉康;文康林;田沛霖
• 申請（專利權）人: 欣格瑞（山東）環境科技有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 宋震

本發明涉及一種負載型濕式催化劑的制備方法、催化劑及應用，其中催化劑由載體和活性組分構成，載體使用活性γ?Al₂O₃，所述活性組分選自Ni、Fe、Zn、Co四種金屬元素和La、Y二種稀土元素中的一種或二種的組合。有以下優點及有益效果：本發明負載型濕式催化劑在制備過程中制備工藝簡單，使用廉價易得的原料，催化劑制備成本低。本發明使用稀土鹽釔對載體進行改性，釔的添加削弱了金屬元素和γ?Al₂O₃的相互作用，使金屬元素的分散度有所增加，降低了金屬元素的還原溫度，易于還原。

技術領域

本發明屬于環保領域，涉及一種廢水的處理方法，尤其涉及一種高負載率有機載體濕式催化高濃度難降解廢水處理技術。

背景技術

隨著石油工業進一步發展、化工行業逐漸崛起和制藥工業的穩步上升等相關工業的迅猛發展的影響，企業污染所導致的隨工廠排污而流入自然水體中的各類化工合成物質的含量和類別均達到快速的增長，由此則會產生更多成分更加復雜的且污染物濃度很高的有毒有害的工業廢水。目前國際與國內對傳統的工業廢水的處理主要包括為物理法、化學法、生物法以及這三種方法的組合。通過對上述幾種傳統的廢水處理方法的不同組合，可以將部分成分單一、濃度偏低、生物降解性能較好的較為傳統的廢水具有較好的處理效果，而對于污染物的濃度高、較難生物生化降解的某些工業廢水則降解效率很低，甚至某些情況下工藝基本上無法運行，且在經濟成本方面也會存在很大問題，在上述情況下，研發新型實用的工業污水處理新工藝則變得非常重要。在這一背景下，催化濕式氧化法作為近年來新興的一種高效快捷的新型水處理技術則應運而生。

濕式氧化法簡稱WAO，是一種處理有機廢水的新型的污水處理方式，要求在高溫高壓條件下，以氣態氧作氧化劑，在液相中將大分子的有機物氧化成低毒性或無毒性的小分子有機物或無機物。

催化濕式氧化法(CWAO)是一種新型的、較為科學有效的一套工業污水處理工藝，能夠處理污染物濃度高、不容易生物降解的工業有機廢水。本工藝是指在加入催化劑的條件下，采用不同的氧化劑（常為空氣、氧氣或雙氧水）將工業廢水中所含有的濃度較高的有機物和含氨、氰的有毒組分氧化分解成小分子的二氧化碳、水和氮氣等無毒、無害的成分。

催化濕式氧化技術(CWAO)的特點是在濕式氧化處理工藝的基礎中加入了能夠促進反應更易進行的催化劑，由于濕式氧化催化劑的存在，催化濕式氧化技術能夠降低反應時所需要的活化能，因此不但能提高傳統濕式催化氧化法的處理效果，催化濕式氧化法還能夠降低反應所需的溫度和反應壓力，濕式催化劑的加入還能提高反應中的氧化劑對污染物的氧化分解的能力，氧化速率的加快導致反應所需時間也減少，并在一定程度上降低了反應對設備造成的的腐蝕，并降低了污水處理的成本。

非均相催化劑主要存在形式為固體，這一特點導致催化劑與廢水分離比較容易，從而簡化了污水處理的工藝流程，降低了污水處理的成本，并且非均相催化劑催化活性高、反應穩定性高、而且易于水分離，因此非均相催化劑成為近年來最為主要的催化劑研究對象。目前，國內外進行最多研究的非均相催化劑主要為貴金屬摻雜催化劑、銅摻雜催化劑和稀土摻雜催化劑。

發明內容

本發明的目的是：為解決上述問題之一，提供一種負載型濕式催化劑的制備方法、催化劑及應用，催化劑具有高穩定性和高催化性能，載體具有強度高、穩定性好、比表面積大、價格低廉等優點，制備方法簡單、廉價，可工業化，應用于催化濕式氧化技術處理實際工業廢水。

為實現上述目的，本發明所設計的一種負載型濕式催化劑的制備方法。

a）將γ-Al₂O₃顆粒研磨，再經40-60目篩篩分，篩分后以去離子水反復沖洗，并在超聲振蕩器中反復振蕩至上清液無渾濁，抽濾后取固體樣于100-110℃干燥10-12h，得到濕式催化劑載體；