[發明專利]處理含氮揮發性有機復合污染物的組合催化劑和方法

在審

• 申請號: 202110504624.7
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113181956A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 程杰;趙挺;郝鄭平;張中申
• 申請（專利權）人: 中國科學院大學
• 主分類號: B01J29/46
• 分類號: B01J29/46;B01J23/656;B01J23/83;B01J29/76;B01J23/44;B01J29/85;B01J23/42;B01J37/10;B01J37/08;B01J37/02;F23G7/07
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 張灑灑

1.處理含氮揮發性有機復合污染物的組合催化劑，其特征在于，包括選擇氧化催化劑和完全氧化催化劑，選擇氧化催化劑為負載型催化劑或固溶體型催化劑，完全氧化催化劑為負載型催化劑。

2.如權利要求1所述的組合催化劑，其特征在于，所述選擇氧化催化劑中，負載型催化劑的載體選自分子篩和多孔鈰鋯固溶體中的至少一種，活性組分選自Cu、Ag中的至少一種，活性組分與載體的質量比為0.04-0.15：1。

3.如權利要求2所述的組合催化劑，其特征在于，分子篩載體為ZSM-5、SSZ-13、MCM-22或SAPO-34；所述多孔鈰鋯固溶體為Ce_xZr_1-xO₂，0.6≤x≤0.9。

4.如權利要求1所述的組合催化劑，其特征在于，所述選擇氧化催化劑中，固溶體型催化劑為多孔銅鈰固溶體催化劑Cu_yCe_1-yO₂，0.05≤y≤0.3。

5.如權利要求4所述的組合催化劑，其特征在于，所述多孔銅鈰固溶體催化劑的制備方法為：將金屬硝酸鹽溶解在水中，再加入尿素并攪拌得到透明溶液，其中金屬離子與尿素的摩爾比為8-10：1；隨后溶液在120-180℃下水熱2-4h，進一步離心、洗滌、干燥后將沉淀物在400-600℃下焙燒4-6h即得。

6.如權利要求1所述的組合催化劑，其特征在于，所述完全氧化催化劑為貴金屬負載型催化劑，載體選自MnO₂、Co₃O₄、TiO₂、Al₂O₃中的至少一種，貴金屬為Pt、Pd中的至少一種，活性組分貴金屬與載體的質量比為0.001-0.05：1。

7.如權利要求2或6所述的組合催化劑，其特征在于，所述負載型催化劑的具體制備方法為：將活性組分的硝酸鹽溶液溶解于水中，再加入粉末載體并充分混合形成泥漿狀；泥漿狀的固液混合體在真空條件下充分浸漬，浸漬結束后的材料在80-120℃下烘干10-15h，再在400-600℃下焙燒4-6h即得。

8.利用如權利要求1所述的組合催化劑處理含氮揮發性有機復合污染物的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）將選擇氧化催化劑和完全氧化催化劑預熱；（2）含氮揮發性有機復合廢氣首先通過選擇氧化催化床層，然后通過完全氧化催化劑床層，廢氣與步驟（1）中預熱后的催化劑接觸后分別發生選擇氧化反應和完全氧化反應。

9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述含氮揮發性有機復合污染物為包括脂肪胺類、醇胺類、酰胺類、芳香胺類和氰類有機廢氣中的至少一種與芳香烴或含氧揮發性有機物中的至少一種的復合污染物；優選地，所述含氮揮發性有機復合污染物為三乙胺、正丁胺、苯胺、硝基苯、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈和丙烯腈中的一種或多種與甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、甲醇中的一種或多種形成的復合污染物。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述含氮揮發性有機復合污染物為500-1000 ppm含氮的揮發性有機物和500-1000 ppm芳香烴或500-1000 ppm含氧烴中的一種或多種組分形成的復合污染物；反應氣氛為空氣，反應氣空速為10000-30000 h^-1，步驟（2）的反應溫度為200-500℃；優選地，步驟（2）的反應溫度為250-400℃。