一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂及其制备方法和应用，涉及贵金属催化剂领域，尤其提供一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，以高温多孔活性氧化铝为活性载体，以贵金属为活性成分；所述贵金属选自铂、钯和铑中的至少一种；所述贵金属占催化剂总质量的0.05

【技术实现步骤摘要】
一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及贵金属催化剂领域，尤其涉及一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]一氧化碳(CO)作为一种重要的化学合成原料气，在化工行业中有着非常广泛的应用。通常化工装置的富氮尾气中会含有少量的CO，其浓度大概在1～3％左右。由于CO不仅有毒有害，对人类健康有着比较严重的威胁，同时CO也是一种温室气体，在日益严格的尾气排放指标要求下，对CO的净化处理显得尤为重要。
[0003]现有技术中将催化氧化技术用于CO的净化治理，即在催化剂作用和一定条件下，CO与O2反应生成CO2，反应后尾气中CO含量符合国家排放标准，达到尾气治理要求。CO催化氧化催化剂最常见的采用贵金属催化剂，具有活性好，启活温度低，寿命长等技术特点。
[0004]现有专利申请CN201810890336.8公开了一种Pt基催化剂的制备方法和应用，该制备方法通过结合微波加热和原子捕捉，制备得到含有Pt/CeO2的Pt基催化剂。由于该制备方法工艺过于复杂，量产和质量控制较难，导致该催化剂不宜工业量化生产，成本较高。
[0005]现有专利申请CN202010343524.6公开了一种低温低含量CO催化燃烧催化剂组合物及其制备方法，以Cu
‑
Zn
‑
Mn负载氧化铝的贱金属催化剂。由于该制备方法采用贱金属作为活性物质，催化剂成本虽较低，但贱金属催化剂活性较低，脱除精度较差，不适合日益严格的气体净化要求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的催化剂活性低、脱除精度较差的问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，所述贵金属催化剂将贵金属负载在高温氧化铝表层，最大限度利用贵金属的活性，从而节省了贵金属用量，降低了催化剂成本。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提供一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂的制备方法，所述制备方法具有工艺简单，没有其他助剂，节省成本，环境友好的优点。
[0008]本专利技术的第三个目的在于提供一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂在富氮尾气中脱除一氧化碳反应中的应用。
[0009]为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，以高温多孔活性氧化铝为活性载体，以贵金属为活性成分；所述贵金属选自铂、钯和铑中的至少一种；所述贵金属占催化剂总质量的0.05
‑
0.3％；更进一步地，所述贵金属选自铂、钯和铑中的两种或三种贵金属组合。
[0010]进一步地，所述高温多孔活性氧化铝采用如下方法制备：将α
‑
氧化铝在400
‑
800℃下热处理1
‑
5h；更进一步地，所述α
‑
氧化铝为球状颗粒。
[0011]进一步地，所述α
‑
氧化铝的粒径为3
‑
6mm。
[0012]进一步地，所述贵金属催化剂的分散度为70
‑
90％。
[0013]为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014]S1：将高温多孔活性氧化铝在有机溶剂中浸泡处理1
‑
5h，高温多孔活性氧化铝预饱和吸附处理完成，得到预饱和活性氧化铝，其中所述有机溶剂的浓度为30
‑
80wt％；
[0015]S2：将贵金属加入至王水中搅拌均匀，得到浸渍液；然后将步骤S1制得的预饱和活性氧化铝在浸渍液中浸渍处理2
‑
10min，得到载体；
[0016]S3：将步骤S2制得的载体采用阶梯式高温预处理，
[0017]S4：将步骤S3预处理后的产品冷却至室温，然后加入浓度为0.1
‑
8wt％的水合肼进行还原处理，还原处理时间2
‑
8h，还原处理后洗涤、干燥，得到催化剂成品。
[0018]进一步地，在步骤S1中，所述有机溶剂选自醇类、醛类或有机酸。
[0019]进一步地，在步骤S2中，将步骤S1制得的预饱和活性氧化铝在浸渍液中浸渍处理的具体方法为：将步骤S1制得的预饱和活性氧化铝加入滚球锅中，在滚动状态下，将浸渍液以50
‑
200ml/min的速率加入滚球锅中。
[0020]进一步地，在步骤S3中，所述阶梯式高温预处理的具体方法为：
[0021]第一阶段：在500
‑
800℃下高温燃烧处理10
‑
100min；
[0022]第二阶段：在400
‑
650℃下高温焙烧处理1.5
‑
4h。
[0023]进一步地，在步骤S4中，还原处理后采用洗涤液进行洗涤，所述洗涤液中Cl
‑
低于10ppm；干燥温度为120
‑
150℃，干燥时间为2
‑
6h。
[0024]为实现上述第二个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂在富氮尾气的净化精制中的应用。
[0025]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0026]第一、通过本专利技术制备出的贵金属催化剂，将对载体进行特殊的工艺处理，将贵金属以较高的分散度负载在氧化铝表层，最大限度利用贵金属的活性，从而节省了贵金属用量，降低了催化剂成本；
[0027]第二、本专利技术催化剂制备工艺简单，没有其他助剂，较大的催化剂减少生产制造环节，保证产品质量稳定性，降低加工制造成本，且环境友好。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本申请中使用的原料除高温多孔活性氧化铝以外均为市售，没有特殊要求。
[0030]本申请所涉及的高温多孔活性氧化铝的具体制备方法是：将α
‑
氧化铝在600℃下高温热处理2h，制得高温多孔活性氧化铝。
[0031]实施例
[0032]实施例1
[0033]一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂的制备过程如下所示：
[0034]S1：将5kg的高温多孔活性氧化铝浸泡在400ml质量浓度为60％的正己烷中进行预饱和吸附处理，浸泡处理时间为2h，得到预饱和活性氧化铝；
[0035]S2：按重量比3:1称取贵金属Pt和Pd混合得到贵金属混合物；
[0036]采用王水溶解贵金属混合物，得到浸渍液；然后将步骤S1制得的预饱和活性氧化铝加入滚球锅内，在预饱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，其特征在于，以高温多孔活性氧化铝为活性载体，以贵金属为活性成分；所述贵金属选自铂、钯和铑中的至少一种；所述贵金属占催化剂总质量的0.05
‑
0.3％。2.根据权利要求1所述的一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，其特征在于，所述高温多孔活性氧化铝采用如下方法制备：将α
‑
氧化铝在400
‑
800℃下热处理1
‑
5h。3.根据权利要求2所述的一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，其特征在于，所述α
‑
氧化铝的粒径为3
‑
6mm。4.根据权利要求1所述的一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂，其特征在于，所述贵金属催化剂的分散度为70
‑
90％。5.权利要求1
‑
4任一所述的一种用于惰性气体中脱除CO的贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将高温多孔活性氧化铝在有机溶剂中浸泡处理1
‑
5h，高温多孔活性氧化铝预饱和吸附处理完成，得到预饱和活性氧化铝，其中所述有机溶剂的浓度为30
‑
80wt％；S2：将贵金属加入至王水中搅拌均匀，得到浸渍液；然后将步骤S1制得的预饱和活性氧化铝在浸渍液中浸渍处理2
‑
10min；S3：将步骤S2浸渍后的产物采用阶梯式高温预处理，S4：将步骤S3预处理后的产物冷却至室温，然后加入浓度为0.1

【专利技术属性】
技术研发人员：任宪平，程维，杨斌，陈松，朱志坤，陈信滔，张荣忠，黄兴，郑长青，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：