一种类芬顿氧化催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种类芬顿氧化催化剂及其应用，催化剂制备过程为：对微孔ZSM‑5分子筛进行碱改性，制备出多级孔ZSM‑5分子筛，再将Fe负载于多级孔ZSM‑5分子筛上，即制得产品。催化剂用于有机胺废水的处理，水中COD去除率最高可达97％，氨氮去除率可达90％。与常规有机胺废水处理技术相比，本发明专利技术具有如下优点：(1)通过碱改性，在ZSM‑5分子筛微孔结构中引入介孔结构，解决了分子扩散困难，大分子催化降解速率慢等问题，加快了催化反应速度；(2)成本低，催化活性高，稳定性好；(3)在常压、低于100℃的条件下即可达到较好脱除COD和氨氮效果，反应体系温和，处理效果好。

A kind of Fenton oxidation catalyst and its application

The invention provides a Fenton-like oxidation catalyst and its application. The preparation process of the catalyst is as follows: alkali modification of microporous ZSM_5 molecular sieve, preparation of multiporous ZSM_5 molecular sieve, and then Fe loading on the multiporous ZSM_5 molecular sieve, that is, the product is prepared. When the catalyst is used to treat organic amine wastewater, the highest removal rate of COD and ammonia nitrogen can reach 97% and 90% respectively. Compared with conventional organic amine wastewater treatment technology, the present invention has the following advantages: (1) introducing mesoporous structure into the microporous structure of ZSM_5 molecular sieve by alkali modification, solves the problems of difficult molecular diffusion, slow macromolecular catalytic degradation rate, and accelerates the catalytic reaction speed; (2) low cost, high catalytic activity and good stability. (3) COD and ammonia nitrogen can be removed well under atmospheric pressure and below 100 C. The reaction system is mild and the treatment effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种类芬顿氧化催化剂及其应用
本专利技术属于废水处理领域，尤其是涉及一种类芬顿氧化催化剂及其应用。
技术介绍
工业的迅速发展促进了经济快速增长，同时也产生了常规方法难以处理的工业废水，比如，催化剂生产过程中产生的高浓度有机胺废水。此类废水含有高浓度的氨氮和COD，不易被生物降解，难以用常规生化法处理，必须先经过预处理降低有机胺浓度与毒性后，才能用常规生化法进一步处理。目前，针对高浓度有机胺废水的预处理技术主要是利用有机胺的挥发性，以降低水中有机胺含量。中国专利CN102060406A中使用填料吹脱塔去除水中铵；中国专利CN102167467A利用真空脱气方法去除水中铵；中国专利CN103183393A利用脱气膜在真空条件下去除废水中铵；中国专利CN104926012A利用高温蒸汽汽提脱除水中胺，这类方法对于水溶性较差的胺类(如脂肪胺等)具有较好脱除效果，但对于水溶性较好的胺类(如醇胺等)脱除效果较差，而且这类方法只适合处理高浓度有机胺废水。也有专利使用吸附法来处理含有机胺的废水，中国专利CN103771648A利用固定化微生物将氨氮转化为硝酸根后，再利用阴离子交换树脂吸附去除硝酸根；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，采用以下方法制备得到：(1)将含硅组分、含铝组分、强碱和模板剂按摩尔比50～55：1～1.2：7.2～7.5：13～15混合均匀，形成硅铝水凝胶并搅拌；(2)将硅铝水凝胶装入反应釜内，依次经陈化、晶化、洗涤、过滤、干燥、焙烧后，得到ZSM‑5分子筛；(3)将得到的ZSM‑5分子筛置于碱溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥后，制得具有微孔、介孔的多级孔ZSM‑5分子筛；(4)将多级孔ZSM‑5分子筛浸渍于Fe2+溶液中，室温下使其自然挥发干燥，制得负载Fe元素的多级孔ZSM‑5分子筛；(5)将负载Fe元素的多级孔ZSM‑5分子筛，加入粘接剂，挤出成型，干燥、焙烧、...

【技术特征摘要】
1.一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，采用以下方法制备得到：(1)将含硅组分、含铝组分、强碱和模板剂按摩尔比50～55：1～1.2：7.2～7.5：13～15混合均匀，形成硅铝水凝胶并搅拌；(2)将硅铝水凝胶装入反应釜内，依次经陈化、晶化、洗涤、过滤、干燥、焙烧后，得到ZSM-5分子筛；(3)将得到的ZSM-5分子筛置于碱溶液中，搅拌、过滤、洗涤、干燥后，制得具有微孔、介孔的多级孔ZSM-5分子筛；(4)将多级孔ZSM-5分子筛浸渍于Fe2+溶液中，室温下使其自然挥发干燥，制得负载Fe元素的多级孔ZSM-5分子筛；(5)将负载Fe元素的多级孔ZSM-5分子筛，加入粘接剂，挤出成型，干燥、焙烧、粉碎、过筛，取10～30目颗粒，即得产品。2.根据权利要求1所述的一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，步骤(1)所述的含硅组分为硅溶胶、水玻璃或硅酸脂，所述的含铝组分为硫酸铝或偏铝酸钠，所述的强碱为氢氧化钠或氢氧化钾，所述的模板剂为四丙基氢氧化铵、三乙胺或四丙基溴化铵。3.根据权利要求1所述的一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，步骤(2)所述反应釜为不锈钢高压反应釜，在20～40℃陈化12～24h，100～200℃晶化20～40h，100～120℃干燥1～3h，500～600℃焙烧3～5h。4.根据权利要求1所述的一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，步骤(3)所述的碱溶液为季铵碱中任意一种，或乙酸钠、碳酸钠、氢氧化钠或吡啶的碱溶液，浓度为0.1～5.0mol/L。5.根据权利要求1所述的一种类芬顿氧化催化剂，其特征在于，步骤(3)所述的Fe2+溶液为氯化亚铁、硫酸亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国皓，余金鹏，王鹏飞，徐华胜，夏思奇，张春秀，
申请(专利权)人：上海绿强新材料有限公司，上海化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31