一种催化剂及其制备方法技术

一种催化剂及其制备方法，其中催化剂包括：载体；涂层，所述涂层的上载量为50‑150g/L，所述涂层中含有锆改性的Zr‑Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒；贵金属，含于所述涂层内，所述贵金属含量为1％‑3％；用于处理含高硫的VOC尾气的催化氧化，具有制备方法简便，易操作，且催化剂有较强的VOC催化氧化能力及高温下硫化氢和二氧化硫转化为三氧化硫的活性，易形成产业化。

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂制备
，具体涉及一种催化剂及其制备方法。
技术介绍
硫分在自然界中主要以硫单质、硫化物、硫酸盐、硫的氧化物等形式存在，在石化、化工、医药等行业的有机废气中也存在硫，主要以硫化氢、二氧化硫等形式存在，增加了有机废气的处理难度。有机废气处理常用的是催化氧化、蓄热燃烧等技术路线，含硫会增加废气处理的难度，特别是催化氧化催化剂。一方面高含量的硫分比如硫化氢、二氧化硫会使加速催化剂的中毒，降低了催化剂的使用寿命，另一方面，高含量的硫化氢、二氧化硫在400℃以上催化剂的作用下会氧化为一定颜色的三氧化硫，形成环境污染和恐慌。因此，适用于处理含高硫的VOC尾气的催化氧化剂成为了催化氧化的难点。催化氧化技术目前是主要的治理有机废气的主要技术，主要使用催化氧化型催化剂，催化剂采用贵金属作为主要的活性物质，在一定温度下有高效的处理有机物的能力，能有效减少能耗等优点。但是，催化氧化催化剂中的贵金属对硫、卤素等物质比较敏感，易中毒，减少了催化剂的使用寿命，同时催化剂将高含量的硫化氢、二氧化硫等氧化为三氧化硫，跟水蒸气结合易形成带刺激性味道的酸雾，所以，针对含高硫的有机废气中的催化氧化剂，一方面需优化涂层，增加涂层的硫吸附脱附能力，降低贵金属跟硫分的接触增加催化剂的使用寿命，另一方面，降低高温区的催化剂的氧化硫化氢和二氧化硫的能力，减少三氧化硫的产生率。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种催化剂及其制备方法，用于处理含高硫的VOC尾气的催化氧化，具有制备方法简便，易操作，且催化剂有较强的VOC催化氧化能力及高温下硫化氢和二氧化硫转化为三氧化硫的活性，易形成产业化。为解决上述问题，本专利技术的技术方案中提供了一种催化剂，包括：载体；涂层，所述涂层的上载量为50-150g/L，所述涂层中含有锆改性的Zr-Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒；贵金属，含于所述涂层内，所述贵金属含量为1％-3％。可选的，所述Zr-Al2O3的比表面积在150m2/g以上。可选的，所述贵金属包括Pt、Pd。可选的，所述涂层中Zr-Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒的质量比为69:30:1至35:55:10。可选的，所述Zr-Al2O3包括ZrO2与Al2O3，所述ZrO2与所述Al2O3的质量比1:50至1:100。可选的，所述锰改性的分子筛含有MnO2与分子筛，所述MnO2与所述分子筛的质量比1:10至1:50。可选的，所述载体为陶瓷蜂窝载体或金属蜂窝载体。相应的，本专利技术还提供一种催化剂的制备方法：包括步骤：(1)锆改性的Zr-Al2O3的制备：称取氧化铝100份，加入200-400份的蒸馏水，搅拌1-3h，取硝酸，调节pH至3以下，取含1-2份ZrO2的硝酸锆，以5-20ml/min的速度滴加到氧化铝中，滴加完成后继续搅拌12-18h，然后在120-180℃干燥8～12h，在500-600℃焙烧4-10h得到Zr-Al2O3；(2)锰改性的分子筛的制备：称取分子筛100份，加入100-300份的蒸馏水，搅拌2-4h，取含2-10份MnO2的硝酸锰，以4-10ml/min的速度滴加到分子筛中，滴加完成后静置12-24h，滴加0.1-1份的氢氧化钠，继续搅拌1-3h，然后在120-180℃下干燥8～12h，在450-550℃焙烧3-5h得到锰改性的分子筛；(3)贵金属浆液的制备：按照比例将Zr-Al2O3、锰改性的分子筛和五氧化二钒加入到一定比例的蒸馏水中，搅拌1-2h，球磨至浆液D90为5-10μm，得到涂层浆液；称取涂层固含量的1％-3％的贵金属溶液硝酸铂或硝酸钯，以10-50ml/min的速度滴入，搅拌均匀得到贵金属浆液；(4)载体涂覆：取载体，采用定量给浆法给予相应重量的贵金属浆液，采用负压法抽吸将浆液均匀上载在载体上，在120-180℃干燥8～12h，最后将载体在500～600℃条件下焙烧3～6h，得到成品催化剂。可选的，所述载体为陶瓷蜂窝载体或金属蜂窝载体。可选的，所述Zr-Al2O3的比表面积在150m2/g以上。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的催化剂中含有Zr-Al2O3，其中Zr-Al2O3是一种高比表面积的多孔材料，比表面积在150m2/g以上，能均匀的将贵金属负载在催化剂上，并且均有良好的抗水蒸气的老化作用及在温度700℃以下具有稳定贵金属及基体材料的作用；锰改性的分子筛材料能有效提升催化剂的抗硫、卤素等有毒有害物质的毒化作用，提升催化剂的抗硫老化的性能；五氧化二钒能有效抑制催化剂将硫化氢和二氧化硫氧化为三氧化硫，对有机物的催化氧化能力影响较小。本专利技术的制备方法，、简便，易操作，制备的催化剂具有较强的VOC催化氧化能力及高温下硫化氢和二氧化硫转化为三氧化硫的活性，且催化剂的制备技术比较成熟，易形成产业化。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。第一实施例一种催化剂，包括载体；涂层，所述涂层的上载量为50-150g/L，所述涂层中含有锆改性的Zr-Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒；贵金属，含于所述涂层内，所述贵金属含量为1％-3％。在本实施例中，所述载体为陶瓷蜂窝载体，体积为1.125L，200目/平方英尺。在本实施例中，所述涂层总涂覆量为80g/L。在本实施例中，所述贵金属为Pt、所述贵金属Pt的含量为1.5％。在本实施例中，所述Zr-Al2O3的比表面积在150m2/g以上，目的在于能均匀的将贵金属负载在催化剂上，并且均有良好的抗水蒸气的老化作用及在温度700℃以下具有稳定贵金属及基体材料的作用。所述催化剂的制备方法包括如下步骤：(1)锆改性的氧化铝的制备：称取800g氧化铝，加入1600g水，搅拌1.5h，用硝酸调节pH值2，取含有16gZrO2的硝酸锆，加水溶解后以10ml/min的速度滴加到氧化铝中，搅拌15h，在150℃下干燥10h，600℃焙烧4h得到Zr-Al2O3；(2)锰改性的分子筛的制备：称取500g分子筛，加1000ml的水，搅拌3h，取含50gMnO2的硝酸锰，溶解后以10ml/min的速度滴加到分子筛中，滴加完成后静置12h，滴加5g的氢氧化钠，继续搅拌2h，然后在150℃干燥10h，在600℃焙烧4h得到锰改性的分子筛。(3)贵金属浆液的制备：取690gZr-Al2O3、300g锰改性的分子筛和10g五氧化二钒加入到2500ml的水中，搅拌2h，球磨至浆液D90本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂，其特征在于，包括：/n载体；/n涂层，所述涂层的上载量为50-150g/L，所述涂层中含有锆改性的Zr-Al

【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于，包括：
载体；
涂层，所述涂层的上载量为50-150g/L，所述涂层中含有锆改性的Zr-Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒；
贵金属，含于所述涂层内，所述贵金属含量为1％-3％。


2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述Zr-Al2O3的比表面积在150m2/g以上。


3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述贵金属包括Pt、Pd。


4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述涂层中Zr-Al2O3、锰改性的分子筛以及五氧化二钒的质量比为69:30:1至35:55:10。


5.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述Zr-Al2O3包括ZrO2与Al2O3，所述ZrO2与所述Al2O3的质量比1:50至1:100。


6.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述锰改性的分子筛含有MnO2与分子筛，所述MnO2与所述分子筛的质量比1:10至1:50。


7.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为陶瓷蜂窝载体或金属蜂窝载体。


8.一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)锆改性的Zr-Al2O3的制备：称取氧化铝100份，加入200-400份的蒸馏水，搅拌1-3h，取硝酸，调节pH至3以下，取含1-2份Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘思远，
申请(专利权)人：上海骥思环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31