一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于催化剂领域,具体涉及一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物及其制备方法，以多孔活性氧化铝为活性载体，以氧化铜、氧化锌和二氧化锰为活性成分，并提供了具体的制备方法。本发明专利技术解决了现有燃烧催化剂催化效果不佳的问题，利用活性氧化铝的吸附性，形成局部富氧体系，从而促进燃烧，达到低温燃烧催化的效果。

A low temperature and low content CO catalytic combustion catalyst composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物及其制备方法
本专利技术属于催化剂领域,具体涉及一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物及其制备方法。
技术介绍
催化燃烧工艺（RCO），是近几年年内发展起来的新技术，净化率高，适应性强，能耗在燃烧法中特别低，无二次污染。RCO是一种新的催化技术，它具有RTO回收能量效率高的特点和催化反应的低温工作的优点。该技术在流化床催化上得到广泛的应用，特别是低温催化燃烧工艺，然而，低温催化燃烧工艺基于其本身的燃烧温度较低，极易造成有机燃烧不充分，产生大量的一氧化碳气体，因此，工艺中需要一种降低CO含量的催化剂来辅助，减少CO排放量。催化燃烧催化剂通常为蜂窝陶瓷型结构，即采用蜂窝陶瓷作为基体，涂覆载体涂层，然后再负载催化剂活性组分。催化燃烧的效果如何，与催化剂涂层和基体的结合强度密切相关，如果涂层与基体的结合强度低，则涂层在高空速气流的冲刷及热冲击下容易龟裂、剥落，造成催化剂的失活。因此，涂层与基体紧密结合是保证催化剂长期稳定运行的关键。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物，解决了现有燃烧催化剂催化效果不佳的问题，利用活性氧化铝的吸附性，形成局部富氧体系，从而促进燃烧，达到低温燃烧催化的效果。为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物，以多孔活性氧化铝为活性载体，以氧化铜、氧化锌和二氧化锰为活性成分。一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将氢氧化铝加入至无水乙醇搅拌均匀，然后加入聚乙烯吡咯烷酮低温超声分散10-20min，得到分散悬浊液；所述氢氧化铝在无水乙醇中的浓度为100-150g/L，搅拌均匀的速度为1000-2000r/min，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是氢氧化铝质量的30-60%，低温超声分散的温度为10-15℃，超声频率为50-80kHz；步骤2，将分散悬浊液进行减压蒸馏，形成粘稠浆料，然后放入模具中恒温恒压反应2-5h，形成预制载体；减压蒸馏的压力为大气压的70-80%，温度为80-90℃，恒温恒压反应的温度为100-110℃，压力为5-10MPa；步骤3，将预制载体加入至无水乙醇中低温微波反应2-4h，洗涤烘干后得到多孔发泡体；低温微波反应的温度为1-9℃，微波功率为300-500W，洗涤采用无水乙醇，烘干温度为80-90℃；步骤4，将乙酸锌、乙酸钯、乙酸铜和乙酸锰加入至无水乙醇中搅拌均匀，形成稳定溶解液，然后均匀喷洒在多孔发泡体表面，恒温烘干得到镀膜发泡体；所述乙酸锌在无水乙醇中的浓度为100-120g/L，所述乙酸钯的加入量是乙酸锌质量的40-70%，所述乙酸铜的加入量是乙酸锌质量的120-150%，所述乙酸锰的加入量是乙酸锌质量的150-180%，搅拌速度为1000-2000r/min，喷洒量为5-10mL/cm2，恒温烘干的温度为140-160℃；步骤5，将多孔发泡体放入含氧环境中静置2-3h，取出后放入反应釜中烧结反应2-5h，得到催化剂；所述含氧环境的含氧量为30-50%，温度为20-30℃，烧结的温度为200-300℃。从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：1.本专利技术解决了现有燃烧催化剂催化效果不佳的问题，利用活性氧化铝的吸附性，形成局部富氧体系，从而促进燃烧，达到低温燃烧催化的效果。2.本专利技术利用活性氧化铝的含氧特性，与温度配合，将金属盐转化为金属氧化物，从而形成以氧化钯为核心，以氧化锌、氧化铜和氧化锰为辅助的组合催化剂。具体实施方式结合实施例详细说明本专利技术，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物，以多孔活性氧化铝为活性载体，以氧化钯为中心活性成分，以氧化铜、氧化锌和二氧化锰为辅助活性成分。一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1，将氢氧化铝加入至无水乙醇搅拌均匀，然后加入聚乙烯吡咯烷酮低温超声分散10-20min，得到分散悬浊液；所述氢氧化铝在无水乙醇中的浓度为100-150g/L，搅拌均匀的速度为1000-2000r/min，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是氢氧化铝质量的30-60%，低温超声分散的温度为10-15℃，超声频率为50-80kHz；氢氧化铝在无水乙醇中具有良好的不溶性，能够形成悬浊体系，同时，聚乙烯吡咯烷酮具有良好的醇溶性，当加入聚乙烯吡咯烷酮时，作为分散剂的聚乙烯吡咯烷酮快速作用至氢氧化铝表面，形成分散均匀的悬浊液；步骤2，将分散悬浊液进行减压蒸馏，形成粘稠浆料，然后放入模具中恒温恒压反应2-5h，形成预制载体；减压蒸馏的压力为大气压的70-80%，温度为80-90℃，恒温恒压反应的温度为100-110℃，压力为5-10MPa；在80-90℃条件下进行减压蒸馏反应，将无水乙醇转化为乙醇蒸汽去除，将分散悬浊液转化为粘稠浆料，在粘稠浆料中，聚乙烯吡咯烷酮不仅起到分散作用，同时能够作为良好的粘结剂，将氢氧化铝粘结起来，同时乙醇蒸汽回收转化为无水乙醇，用于其他步骤；在恒温恒压条件下粘稠浆液中的无水乙醇持续蒸发，形成干燥物，基于粘稠浆液利用聚乙烯吡咯烷酮的粘稠性，形成良好的粘结效果，确保氢氧化铝能够粘结在一起，并且在压力条件下形成框架结构；步骤3，将预制载体加入至无水乙醇中低温微波反应2-4h，洗涤烘干后得到多孔发泡体；低温微波反应的温度为1-9℃，微波功率为300-500W，洗涤采用无水乙醇，烘干温度为80-90℃；低温微波的方式能够形成低功率振动体系，将氢氧化铝周边的聚乙烯吡咯烷酮析出，然后溶解在无水乙醇中，达到溶解去除的效果，溶解聚乙烯吡咯烷酮的无水乙醇中加入氢氧化铝后，能够替代步骤1中的分散悬浊液的制备，实现了聚乙烯吡咯烷酮的循环使用；步骤4，将乙酸锌、乙酸钯、乙酸铜和乙酸锰加入至无水乙醇中搅拌均匀，形成稳定溶解液，然后均匀喷洒在多孔发泡体表面，恒温烘干得到镀膜发泡体；所述乙酸锌在无水乙醇中的浓度为100-120g/L，所述乙酸钯的加入量是乙酸锌质量的40-70%，所述乙酸铜的加入量是乙酸锌质量的120-150%，所述乙酸锰的加入量是乙酸锌质量的150-180%，搅拌速度为1000-2000r/min，喷洒量为5-10mL/cm2，恒温烘干的温度为140-160℃，乙酸锌、乙酸钯、乙酸铜和乙酸锰溶解在乙醇中，并形成均匀的分散，得到稳定的溶解液，然后均匀喷洒在多孔发泡体表面，恒温烘干，将无水乙醇快速蒸发，同时氢氧化铝在该温度下转化为氧化铝，形成活性氧化铝；步骤5，将多孔发泡体放入含氧环境中静置2-3h，取出后放入反应釜中烧结反应2-5h，得到催化剂；所述含氧环境的含氧量为30-50%，温度为20-30℃，烧结的温度为200-300℃；多孔发泡体在含氧环境下静置，利用活性氧化铝本身的多孔特性与吸附特性，将氧气充分吸附，形成多氧体系，然后在烧结过程中，内部的氧气能够在温度作用下将乙酸锌、乙酸钯、乙酸铜和乙酸锰转化为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物，其特征在于：以多孔活性氧化铝为活性载体，以氧化铜、氧化锌和二氧化锰为活性成分。/n

【技术特征摘要】
1.一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物，其特征在于：以多孔活性氧化铝为活性载体，以氧化铜、氧化锌和二氧化锰为活性成分。


2.一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，将氢氧化铝加入至无水乙醇搅拌均匀，然后加入聚乙烯吡咯烷酮低温超声分散10-20min，得到分散悬浊液；
步骤2，将分散悬浊液进行减压蒸馏，形成粘稠浆料，然后放入模具中恒温恒压反应2-5h，形成预制载体；
步骤3，将预制载体加入至无水乙醇中低温微波反应2-4h，洗涤烘干后得到多孔发泡体；
步骤4，将乙酸锌、乙酸钯、乙酸铜和乙酸锰加入至无水乙醇中搅拌均匀，形成稳定溶解液，然后均匀喷洒在多孔发泡体表面，恒温烘干得到镀膜发泡体；
步骤5，将多孔发泡体放入含氧环境中静置2-3h，取出后放入反应釜中烧结反应2-5h，得到催化剂。


3.根据权利要求2所述的低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的氢氧化铝在无水乙醇中的浓度为100-150g/L，搅拌均匀的速度为1000-2000r/min，所述聚乙烯吡咯烷酮的加入量是氢氧化铝质量的30-60%，低温超声分散的温度为10-15℃，超声频...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐恒，
申请(专利权)人：山西恒投环保节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14