【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种铈铝基整体式催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着我国经济社会的快速发展，特别是石化、纺织印染、包装印刷、涂装、制药等行业规模不断扩大，工业挥发性有机物排放所致的区域大气复合污染问题日趋严峻，其中甲基乙基酮作为重要的工业溶剂被广泛使用，在许多生产环节中容易被释放出来，如果不被处理会释放在大气中而产生污染。开展典型工业甲基乙基酮污染减控机制与绿色低温控制新技术研究应用是我国开展区域复合型污染防治、改善空气质量的重要手段，具有重要的现实意义。
2、蓄热式催化氧化技术(rco)是目前工业高效控制挥发性有机物的技术之一，具有废气净化效率高、适应性强、能耗低、无二次污染等优点，适用于医药制造、塑料、印刷、有机化工、汽车制造、电子制造等行业有机废气净化。整体式催化剂是rco装置中核心组成部分。该催化剂由活性物质和支撑体组成。活性物质主要包括贵金属、过渡金属和稀土金属等，其中商用催化剂以贵金属居多，价格非常高。支撑体主要起到分散活性物质和保证气流顺利通过等作用，主要有陶瓷、碳材料、金属等。其中陶瓷基(主要含硅铝元素)支撑体由于其热稳定性好、化学稳定性好、耐酸碱腐蚀、机械强度高、使用寿命长等优点而被广泛应用，但是陶瓷材料往往只是作为催化剂的支撑体，没有显著发挥出本身的活性。中国专利cn102441379a公开了一种催化燃烧催化剂及制备方法，该催化燃烧催化剂以蜂窝陶瓷为载体，载体表面依次有sio2涂层和ceo2涂层，该催化燃烧催化剂在处理有机废气过程中具有高涂层牢固度和高温活性稳定性，并对有机
3、目前，现有的整体式催化剂多用于处理含挥发性有机物的总废气，针对其中甲基乙基酮催化效果的研究少且工艺复杂。中国专利cn106955701b公开了一种含铝二氧化硅负载高分散pt催化剂，利用合成钾修饰的棒状含铝二氧化硅作为载体制备具有低pt含量且活性相高度分散的新型催化剂，该催化剂通过双表面活性剂法、水热合成法、后修饰铝化法、离子交换法、乙二醇还原法、胶体浸渍法等制备而成，对甲基乙基酮表现出了良好的催化效果，但是该新型催化剂制备工艺过于复杂，不利于工业生产，且非整体式催化剂，限制了其实际应用。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中处理甲基乙基酮的催化剂存在的问题，提供一种铈铝基整体式催化剂及其制备方法和应用。
2、本专利技术的第一个目的通过以下技术方案来实现：
3、一种铈铝基整体式催化剂，所述铈铝基整体式催化剂由包括以下重量份的原料加工而成：铝矾土1～10份、二氧化铈1～10份、淀粉0.1～5份、粘结剂0.01～1份、水0.1～10份。
4、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂由包括以下重量份的原料加工而成：铝矾土5～9份、二氧化铈1～5份、淀粉0.5～1份、粘结剂0.1～0.5份、水1～5份。
5、作为优选，所述铝矾土与二氧化铈的质量比为(10～1)：1。
6、进一步优选，所述铝矾土与二氧化铈的质量比为(6～1)：1，合理控制铝矾土与二氧化铈的比例可进一步提高铈铝基整体式催化剂对甲基乙基酮的催化效果，当铈铝基整体式催化剂中铝矾土与二氧化铈的质量比过高或者过低时，铈铝基整体式催化剂对甲基乙基酮的转化效果降低。
7、再进一步优选，所述铝矾土与二氧化铈的质量比为(1.5～2.0):1。
8、作为优选，所述铝矾土由包括以下重量份的成分组成：sio220～50份、al2o350～80份、fe2o31～10份、tio21～10份、k2o 0.1～10份、cao 0.1～10份。
9、进一步优选，所述铝矾土由包括以下重量份的成分组成：sio230～40份、al2o360～70份、fe2o33～8份、tio23～8份、k2o 1～5份、cao 1～5份。
10、作为优选，所述铝矾土的平均粒径为1～500μm；进一步优选，所述铝矾土的平均粒径为1～100μm。
11、作为优选，所述二氧化铈的纯度为90～100％。
12、进一步优选，所述二氧化铈的纯度≥99％；再进一步优选，所述二氧化铈的纯度≥99.9％。
13、作为优选，所述二氧化铈的平均粒径为0.1～50μm；进一步优选，所述二氧化铈的平均粒径为0.1～10μm。
14、作为优选，所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酸铵、聚氨酯、聚酰胺中的一种或多种。
15、进一步优选，所述粘结剂为聚乙烯醇。
16、优选地，所述聚乙烯醇分子量为1000～100000。
17、进一步优选，所述聚乙烯醇分子量为5000～50000。
18、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂为圆柱形。
19、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂长度为0.1～100cm，进一步优化为1～10cm。
20、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂直径为0.1～100cm，进一步优化为1～10cm。
21、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂具有5～50个通道，所述通道为轴向通道。
22、作为优选，所述通道为圆柱状，每个通道的直径为0.1～1cm。
23、本专利技术的铈铝基整体式催化剂在轴向上具有宏观通道，轴向上的贯穿通道使得整体式催化剂在各向上的散热能力增强，以保证反应过程放出的大量热量能够及时散发出去，避免在催化剂内发生局部烧结，从而进一步提高了原材料的转化率。
24、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂的比表面积为40～100m2/g。
25、作为优选，所述铈铝基整体式催化剂对甲基乙基酮的t50为150～200℃，t90为150～250℃，其中t50和t90分别代表甲基乙基酮转化率为50％和90％时的温度，所述甲基乙基酮转化率的计算方式如下：
26、
27、其中[甲基乙基酮]in代表甲基乙基酮的在反应器的进口浓度；[甲基乙基酮]out代表甲基乙基酮的在反应器的出口浓度。
28、本专利技术的第二个目的通过以下技术方案来实现：
29、一种铈铝基整体式催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将铝矾土、二氧化铈、淀粉充分混合后，加入粘结剂和水的混合液进行粘合，将粘合好的胚料进行老化，随后进一步混合，再进行挤出操作得到整体式催化剂生坯，然后进行干燥，最后进行煅烧，得到铈铝基整体式催化剂。
30、作为优选，所述制备方法中铝矾土、二氧化铈、淀粉充分混合1～10h。
31、作为优选，所述制备方法中粘合好的胚料老化1～10h。
32、作为优选，所述制备方法中老化后进一步混合1～10h。
33、作为优选，所述制备方法中，挤出操作在挤出机中进行，挤出机的挤出压力为1～20mpa。
34、作为优选，所述制备方法中将整体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铈铝基整体式催化剂由包括以下重量份的原料加工而成：铝矾土1～10份、二氧化铈1～10份、淀粉0.1～5份、粘结剂0.01～1份、水0.1～10份。
2.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土由包括以下重量份的成分组成：SiO220～50份、Al2O350～80份、Fe2O31～10份、TiO21～10份、K2O 0.1～10份、CaO 0.1～10份。
3.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土与二氧化铈的质量比为(10～1)：1。
4.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土的所述铝矾土的平均粒径为1～500μm，所述二氧化铈的平均粒径为0.1～50μm。
5.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述二氧化铈的纯度为90～100％。
6.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述粘结剂包括聚乙烯醇、聚丙烯酸铵、聚氨酯、聚酰胺中的一种或多种。
7.
8.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铈铝基整体式催化剂的比表面积为40～100m2/g。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的一种铈铝基整体式催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将铝矾土、二氧化铈、淀粉充分混合后，加入粘结剂和水的混合液进行粘合，将粘合好的胚料进行老化，随后进一步混合，再进行挤出操作得到整体式催化剂生坯，然后进行干燥，最后进行煅烧，得到铈铝基整体式催化剂。
10.一种如权利要求1-8任一项所述的一种铈铝基整体式催化剂在催化氧化甲基乙基酮中的应用，其特征在于，所述铈铝基整体式催化剂对甲基乙基酮的T50为150～200℃，T90为150～250℃。
...【技术特征摘要】
1.一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铈铝基整体式催化剂由包括以下重量份的原料加工而成：铝矾土1～10份、二氧化铈1～10份、淀粉0.1～5份、粘结剂0.01～1份、水0.1～10份。
2.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土由包括以下重量份的成分组成：sio220～50份、al2o350～80份、fe2o31～10份、tio21～10份、k2o 0.1～10份、cao 0.1～10份。
3.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土与二氧化铈的质量比为(10～1)：1。
4.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述铝矾土的所述铝矾土的平均粒径为1～500μm，所述二氧化铈的平均粒径为0.1～50μm。
5.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述二氧化铈的纯度为90～100％。
6.根据权利要求1所述的一种铈铝基整体式催化剂，其特征在于，所述粘结剂包括聚乙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李建荣，
申请(专利权)人：宁波北仑中科海西产业技术创新中心，
类型：发明
国别省市：
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