一种促进废气中甲酸乙酯转化催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及了一种促进化工废气中甲酸乙酯转化的催化剂制备方法，属于化工废气处理领域。本发明专利技术通过载体预处理、浸渍液配置、干燥、焙烧、活化还原等步骤可得到蜂窝状的多种重金属催化剂。本发明专利技术针对于化工废气处理的成本高和高浓度的甲酸乙酯处理效果低的问题，选择了以银、镉和镍重金属为主的催化剂，实现了催化剂在运用过程中把废气中的乙酸乙酯浓度从10～30mg/m3全部转化为二氧化碳和水，无需特定条件下的高温高压，节约了成本，对环境不会造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种促进化工废气中甲酸乙酯转化的催化剂制备方法，属于化工废气治理领域。
技术介绍
甲酸乙酯是化工行业生产、运行过程中产生的不可直接利用的污染气体，废气中含有高浓度的甲酸乙酯，过量甲酸乙酯排入大气后，被人吸入后会引起上呼吸道刺激、头痛、头晕、恶心、呕吐、倦睡、神志丧失，对眼和皮肤有刺激，口服刺激口腔和胃，引起中枢神经系统抑制，极度易燃，具刺激性，严重影响水生生物甚至人类健康。目前，利用重金属作为催化剂使化工废气中的甲酸乙酯转化成二氧化碳、水的方法成为可能，现在化工中处理废气的最常见最普通的是为等离子废气处理法，低温等离子体废气处理是利用这些高能电子、自由基等活性粒子和废气中的污染物作用，使染物分子在极短的时间内发生分解，并发生后续的各种反应以达到降解污染的目的，等离子废气处理方反应快、停止十分迅速，随用随开，但是一次性投资稍高，同时等离子体是一门包含放电物理学、放电化学、化学反应工程学及真空技术等基础学科之上的交叉学科，目前能成熟的掌握该技术的单位非常的少，大部分宣传采用低温等离子技术处理废气的宣传都不是真正意义上的低温等离子废气处理技术；其次是活性炭吸附塔，能对甲酸乙酯、酮、酯类等有机溶剂的废气进行吸附净化，更适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境，但是对于化工中高浓度有毒气体处理成效不高，成本相对较高。为了解决化工废气处理的成本高和高浓度的甲酸乙酯处理的问题，利用一种促进化工废气中甲酸乙酯转化的催化剂的制备方法通过能够能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境，确保工人身体健康，治理达标排放，成本低。
技术实现思路
本专利技术针对于等离子废气处理中一次性投资高和活性炭吸附塔中的高浓度甲酸乙酯处理效果低的问题，采用了重金属作为催化剂的方法，通过载体预处理、浸渍液配置、干燥、焙烧、活化还原等步骤形成蜂窝状催化剂，最终将甲酸乙酯分解，实现了在较低成本、效果明显的特点。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：(1)载体预处理：按重量份数比计，取10-15份凹凸棒土、10-31份黏土、15-40份硅藻土、40-65份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研磨成105-110目颗粒，作为吸附的预载体；(2)浸渍液配置：抽质量浓度汁，配成质量浓度分别为6～10g/L硝酸银，9-13g/L硝酸、镉15-18g/L硝酸镍溶液，再按其质量比列在2-5％的柠檬酸，搅拌均匀，备用；(3)浸渍：按着载与体与浸渍液的质量比为1:5-2:3浸泡12-24小时，再添加1.5mm/l氢氧化钠溶液，调节其pH值为8.5-9.5，并在超声波作用下以1500-2000r/min进行搅拌5-10min,再以300-500r/min搅拌20-30min，使浸渍液中重金属催化剂均匀分布在载体颗粒表面；(4)干燥、焙烧：先通风干燥，再在105℃恒温条件下干燥1～2小时，在通入氧气条件下，在800℃-900℃的马弗炉焙烧1.5-3.0小时，然后在负压为0.5-1.5M层下，进行干燥，可得到蜂窝状的多种重金属催化剂；(5)活化还原：在氮气保护条件下，于800℃-900℃条件下通入氢气还原，再煅烧6.0-12.0小时即可。所述蜂窝状含多种重金属的催化剂中各物质的含量以氧化物质量百分比计为：15-30g氧化银，13-40g氧化镉，45-72g氧化镍。本专利技术制备催化剂的应用方法为：先取一定比例的凹凸棒土、粘土、硅藻土、膨润土进行混合、烘干、粉碎后作为吸附剂载体；然后与硝酸银、硝酸镉、硝酸镍溶液，质量比列在2-5％的柠檬酸，配成浸渍液；之后将载体与浸渍液进行浸渍并用去离子水洗涤，且在马弗炉中烘干；最后经过高温煅烧、风干、干燥等步骤得到蜂窝状催化剂。本专利技术的有益效果是：(1)有效的解决了化工废气处理的成本高和高浓度的甲酸乙酯处理效果低的问题。(2)实现了催化实现了催化剂在运用过程中把废气中的乙酸乙酯转化为二氧化碳和水，无需特定条件下的高温高压，节约了成本。具体事例制备方式(1)载体预处理：按重量份数比计，取10-15份凹凸棒土、10-31份黏土、15-40份硅藻土、40-65份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研磨成105-110目颗粒，作为吸附的预载体；(2)浸渍液配置：抽质量浓度汁，配成质量浓度分别为6～10g/L硝酸银，9-13g/L硝酸、镉15-18g/L硝酸镍溶液，再按其质量比列在2-5％的柠檬酸，搅拌均匀，备用；(3)浸渍：按着载与体与浸渍液的质量比为1:5-2:3浸泡12-24小时，再添加1.5mm/l氢氧化钠溶液，调节其pH值为8.5-9.5，并在超声波作用下以1500-2000r/min进行搅拌5-10min,再以300-500r/min搅拌20-30min，使浸渍液中重金属催化剂均匀分布在载体颗粒表面；(4)干燥、焙烧：先通风干燥，再在105℃恒温条件下干燥1～2小时，在通入氧气条件下，在800℃-900℃的马弗炉焙烧1.5-3.0h，然后在负压为0.5-1.5M层下，进行干燥，可得到蜂窝状的多种贵金属催化剂；(5)活化还原：在氮气保护条件下，于800℃-900℃条件下通入氢气还原，再煅烧6.0-12.0小时即可。实例1首先进行载体预处理：按重量份数比计，取10份凹凸棒土、20份黏土、30份硅藻土、40份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研磨成105目颗粒，作为吸附的预载体；再进行浸渍液的配置，抽质量浓度汁，配成质量浓度分别为6g/L硝酸银，9g/L硝酸镉15g/L硝酸镍溶液后按其质量比列在2％的柠檬酸搅拌均匀备用；再按着载与体与浸渍液的质量比为1:5浸泡12小时，添加1.5mm/l氢氧化钠溶液，调节其pH值为8.5，并在超声波作用下以1500r/min进行搅拌5min后以300r/min搅拌20min，使浸渍液中重金属催化剂均匀分布在载体颗粒表面，通风干燥后在105℃恒温条件下干燥1小时，在通入氧气条件下，在800℃的马弗炉焙烧1.5小时，然后在负压为0.5MPa下，进行干燥，可得到蜂窝状的多种重金属催化剂；最后在氮气保护条件下，于800℃条件下通入氢气还原，再煅烧8.0小时即可。采用重金属氧化物在为pH 9.5的条件下处理某化工厂废气中含量为10mg/m3甲酸乙酯，废气内的甲酸乙酯全部被催化氧化成二氧化碳、水。实例2首先进行载体预处理，按重量份数比计，取15份凹凸棒土、25份黏土、10份硅藻土、50份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促进废气中甲酸乙酯转化的催化剂制备方法，其特征在于：(1)载体预处理：按重量份数比计，取10‑15份凹凸棒土、10‑31份黏土、15‑40份硅藻土、40‑65份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研磨成105‑110目颗粒，作为吸附的预载体；(2)浸渍液配置：抽质量浓度汁，配成质量浓度分别为6～10g/L硝酸银，9‑13g/L硝酸镉15‑18g/L硝酸镍溶液，再按其质量比列在2‑5％的柠檬酸，搅拌均匀，备用；(3)浸渍：按着载与体与浸渍液的质量比为1:5‑2:3浸泡12‑24小时，再添加1.5mm/l氢氧化钠溶液，调节其pH值为8.5‑9.5，并在超声波作用下以1500‑2000r/min进行搅拌5‑10min，再以300‑500r/min搅拌20‑30min，使浸渍液中重金属催化剂均匀分布在载体颗粒表面；(4)干燥、焙烧：先通风干燥，再在105℃恒温条件下干燥1～2小时，在通入氧气条件下，在800℃‑900℃的马弗炉焙烧1.5‑3.0小时，然后在负压为0.5‑1.5M层下，进行干燥，可得到蜂窝状的多种贵金属熔化剂；(5)活化还原：在氮气保护条件下，于800℃‑900℃条件下通入氢气还原，再煅烧6.0‑12.0小时即可。...

【技术特征摘要】
1.一种促进废气中甲酸乙酯转化的催化剂制备方法，其特征在于：
(1)载体预处理：按重量份数比计，取10-15份凹凸棒土、10-31份黏土、15-40份硅藻土、
40-65份膨润土，加水混合均匀，经烘干、粉碎、研磨成105-110目颗粒，作为吸附的预载
体；
(2)浸渍液配置：抽质量浓度汁，配成质量浓度分别为6～10g/L硝酸银，9-13g/L硝酸镉
15-18g/L硝酸镍溶液，再按其质量比列在2-5％的柠檬酸，搅拌均匀，备用；
(3)浸渍：按着载与体与浸渍液的质量比为1:5-2:3浸泡12-24小时，再添加1.5mm/l氢氧化
钠溶液，调节其pH值为8.5-9.5，并在超声波作用下以1500-2000r/min进行搅拌5-10min，

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅忠，张帆，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32