【技术实现步骤摘要】
一种阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂、制备方法及其应用
[0001]本专利技术涉及一种阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂。更具体而言,本专利技术涉及阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂及其制备方法。本专利技术还涉及该阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂在催化氧化处理挥发性有机物(VOCs或VOC)和高化学需氧量(COD)废水中的应用。
技术介绍
[0002]近年来随着国家对环保要求的日益提高,吸附法、吸收法、冷凝法、膜分离法、高温焚烧法以及催化氧化法等回收技术广泛应用于各种含挥发性有机物(VOCs)的废气的回收/治理。其中,吸附法适用于500
‑
3000 h
‑1较低的空速下脱除废气中低浓度的挥发性有机污染物的处理,具体采用多孔基体吸附截留的方式将高沸点的组成(C5以上)吸附在其表面或孔道,这一过程几乎不发生化学反应,吸附饱和后的基体需要再生解吸以获得再次吸附性能,基体的使用周期在1
‑
2年后作为危险固废处置。吸收法基于相似相溶原理采用高沸点的溶剂(如低温柴油)将VOCs中的高沸点组成吸收形成富液,富液经过解吸后返回体系中再次用于吸收。冷凝法是根据有机物在不同温度下的饱和蒸气压不同,通过降温和/或加压方式将有机物冷凝为液体,从气相中去除加以净化的过程。膜分离过程可采用有机聚合膜、无机膜和生物膜,然而这些膜材料存在通量低、选择性差和不适合高空速处理等缺点。高温焚烧发对于温度要求很高,一般超过800℃,虽然可以达标治理,但要补充大量的辅助易燃气体如天然气等保持燃烧的温度,能量消耗 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂,其特征在于,含有阻燃疏水型多孔基体,负载于阻燃疏水型多孔基体上的贵金属和助剂组分,其中,所述贵金属为选自Pt、Pd、Ru、Rh、Au、Ir、Ag元素的至少一种,优选为选自Pt与Pd的组合、Pt与Ru的组合、Pt与Au的组合、Pt与Ir的组合中的至少一种组合,所述助剂组分是选自组A元素的至少一种,助剂优选选自Ce与Mo的组合、Ce与Mn的组合、Ce和Co的组合、Ce与Fe的组合、Ce和Ni的组合、Ce和Bi的组合、Ce与Cr的组合、La与Mn的组合、La与Fe的组合、La和Co的组合、La和Ni的组合、La和Bi的组合中的至少一种组合,组A:Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Mg、Ba、Sr、Ti、Cr、Mo、W、Fe、Co、Ni、Re、Zn、Mn、Ga、Al、Sn、Pb、Bi、Sb、La、Ce;基于所述阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂的总体积,贵金属的含量(以贵金属单质计)为100~1300g/m3,优选为150~1000 g/m3,助剂的含量(以助剂的单质计)为10~200kg/m3,优选为15~150 kg/m3,所述多孔基体含有选自凹凸棒土、高岭土中的至少一种原始基体,选自无机多孔固体的至少一种无机材料,和疏水改性材料的焙烧氧化物,基于所述多孔基体的总质量计,所述原始基体的含量为10~99.5质量%,优选20~99质量%,所述疏水改性材料的焙烧氧化物的含量为0.05~1质量%,优选0.05~0.5质量%,所述无机材料含量为0.5~90质量%,优选1~80质量%,更优选5~80质量%,进一步优选8~70质量%,更进一步优选为余量,所述多孔基体与水的接触角为40~90
°
,优选45~70
°
。2.根据权利要求1所述的催化剂,其中,所述催化剂基本由阻燃疏水型多孔基体、负载于多孔基体的至少一种贵金属以及助剂组分组成,优选所述催化剂仅由阻燃疏水型多孔基体、负载于多孔基体的至少一种贵金属以及助剂组分组成。3.根据权利要求1或2所述的催化剂,其中,所述催化剂的BET比表面积为100~800m2·
g
‑1,优选110~800m2·
g
‑1,最可几孔径为2~12nm,优选为2~10nm,孔容为0.15~1.0ml
·
g
‑1,优选0.2~1.0ml
·
g
‑1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的催化剂,其中,所述疏水改性材料为硅源改性材料或金属化合物改性材料,优选为选自硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯、硅酸丁酯、(四)氯化硅、硅酸钠、钛酸甲酯、钛酸乙酯、钛酸丙酯、钛酸丁酯、氯化钛、铝酸甲酯、铝酸乙酯、铝酸丙酯、铝酸酸丁酯、氯化铝中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的催化剂,其被成型为外观为球形、正方体、长方体、圆柱体或拉西环的催化剂成型体,所述成型体优选具有圆形、方形、三角形、六边形或者菱形中的一种或多种宏观孔道结构,优选所述宏观孔道的截面积为1mm2~80mm2,优选为1mm2~40mm2,孔壁厚度为1~4mm,优选1~2.5mm。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的催化剂,其中,所述催化剂的正压强度为2~8MPa,优选为2~6MPa,侧压强度为0.1~2MPa,优选为0.2~2MPa。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的催化剂,其中,所述贵金属Pt与其他贵金属的质量比例为0.7:1~8:1。8.一种阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1) 将选自凹凸棒土和高岭土中的至少一种原始基体、选自无机多孔固体的至少一种
无机材料、胶溶剂、以及水混合接触,制成可塑性混合接触体;其中,相对于所述原始基体和所述无机材料的总量,所述原始基体的含量为10~99.5质量%,优选20~99质量%,所述无机材料含量为0.5~90质量%,优选1~80质量%,更优选5~80质量%,进一步优选8~70质量%,更进一步优选为余量;(2) 任选地将可塑性混合接触体进行成型加工,得到多孔基体坯体;(3) 将上述步骤(1)中的混合接触体或步骤(2)中的多孔基体坯体在惰性气体中焙烧,而后再与含有疏水改性剂的溶液进一步接触以获得改性的胚体;(4) 将改性的胚体进一步焙烧,制得阻燃疏水型多孔基体;(5) 使至少一种贵金属组分的前驱体的溶液或者悬浊液、至少一种助剂组分的前驱体的溶液或者悬浊液接触阻燃疏水型多孔基体,获得接触产物;(6) 焙烧所述接触产物,获得所述阻燃疏水型多孔基体负载贵金属催化剂;或者,(1') 使选自凹凸棒土和高岭土中的至少一种原始基体、选自无机多孔固体的至少一种无机材料分别与含有疏水改性剂的溶液接触后,进行焙烧,获得改性的原始基体、改性的无机材料,优选所述无机多孔固体为选自二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化硅铝、氧化镁铝、氧化钛硅、二氧化钛、分子筛和蒙脱土中的至少一种;(2') 使上述改性的原始基体、改性的无机材料与胶溶剂、以及水混合接触,制成可塑性混合改性接触体;其中,相对于所述改性的原始基体和所述改性的无机材料的总量,所述改性的原始基体的含量为10...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘经伟,朱伟,孟杰,李泽壮,徐骏,
申请(专利权)人:中国石化扬子石油化工有限公司,
类型:发明
国别省市:
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