[發明專利]一種VOCs治理催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202110308280.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113042048A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 楊海波;洪同;陽建
• 申請（專利權）人: 江蘇三一環境科技有限公司
• 主分類號: B01J23/68
• 分類號: B01J23/68;B01J23/889;B01J35/04;B01J37/02;B01J37/00;B01J37/08;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李夢楠

本發明涉及VOCs廢氣治理工程技術領域，尤其涉及一種VOCs治理催化劑及其制備方法與應用。所述制備方法包括：步驟(1)：將堇青石陶瓷浸漬于含有P123和/或γ型氧化鋁的第一涂覆液中，取出后經烘烤，得中間載體；所述第一涂覆液的pH為6.3～6.7；步驟(2)：將所述中間載體浸漬于含有活性組分和助催化劑的第二涂覆液中，取出后進行烘烤；所述第二涂覆液的pH為2～5。本發明通過工藝上的改進，制得的VOCs治理催化劑的反應溫度較低、催化活性較高、穩定性更好；所述VOCs治理催化劑能在162℃實現對異丙醇99％的去除率、在208℃實現對甲苯99％的去除率、在246℃實現對乙酸乙酯99％的去除率。

技術領域

本發明涉及VOCs廢氣治理工程技術領域，尤其涉及一種VOCs治理催化劑及其制備方法與應用。

背景技術

VOCs一般是指飽和蒸氣壓較高(20℃下大于或等于0.01KPa)、沸點較低、分子量小、常溫狀態下易揮發的有機化合物；其廣泛來源于石油化工、有機化工、表面噴涂、包裝印刷、機動車、涂料生產、制藥、溶劑使用、“三廢處理”等工業生產。VOCs不僅威脅人們的身體健康，也是霧霾、光化學煙霧和溫室效應等復合形大氣污染的重要前體物。

目前，VOCs廢氣治理技術中，催化燃燒技術因其具有起燃溫度低、無明火、脫除VOCs范圍廣、反應徹底、無二次污染物產生等優點而被廣泛應用，尤其受到化工、涂料等防爆要求較高企業的青睞。

然而，現有VOCs治理催化劑價格昂貴；此外，通常VOCs達到99％去除率時，廢氣需加熱溫度達到350℃，這使得運行費用較高。雖然國外催化劑性能稍好，但其售價較高，初期投資勢必給企業帶來不小的負擔。上述都阻礙了VOCs催化燃燒技術的廣泛工業應用。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的是提供一種VOCs治理催化劑的制備方法，通過該方法可以制得反應溫度低、催化活性高、穩定性好的VOCs治理催化劑；本發明的另一目的在于提供一種VOCs治理催化劑。

具體地，本發明提供以下技術方案：

本發明提供一種VOCs治理催化劑的制備方法，包括：

步驟(1)：將堇青石陶瓷浸漬于含有P123和/或γ型氧化鋁的第一涂覆液中，取出后經烘烤，得中間載體；所述第一涂覆液的pH為6.3～6.7；

步驟(2)：將所述中間載體浸漬于含有活性組分和助催化劑的第二涂覆液中，取出后進行烘烤；所述第二涂覆液的pH為2～5。

現有技術中，多采用浸漬法制備VOCs治理催化劑；然而，采用上述方法制得的VOCs治理催化劑，存在反應溫度高、催化活性低的問題。本發明意外發現，在采用浸漬法制備VOCs治理催化劑的過程中，若準確調控涂覆液的pH值，可提高活性組分和助催化劑的擔載量，進而有望解決上述問題。

作為優選，所述VOCs治理催化劑中，所述活性組分與助催化劑的總擔載量為15～120g/L；當活性組分與助催化劑在VOCs治理催化劑中的總擔載量在上述范圍內時，有利于降低反應溫度，提高催化活性。

為了進一步降低VOCs治理催化劑的反應溫度、提高VOCs治理催化劑的催化活性，本發明對制備方法的其他條件也進行了優化，具體如下：

作為優選，所述第一涂覆液為：將P123和/或γ型氧化鋁溶解于去離子水中得質量分數為5～25％的溶液；

作為優選，所述第二涂覆液為：將活性組分和助催化劑按質量比0.2～23：1溶解于去離子水中得總質量分數為35～90％的溶液。

在上述技術方案中，當第一涂覆液和第二涂覆液的質量分數在上述范圍內時，才能保障活性組分與助催化劑的總擔載量。

作為優選，所述活性組分為貴金屬和/或賤金屬；所述助催化劑為稀土元素；