本发明专利技术涉及一种纤维乙醇废水处理催化剂及制备方法和废水处理方法，纤维乙醇废水处理催化剂以纳米二氧化钛为载体，催化剂活性组分为贵金属元素Pt、Pd、Ru、Rh中的一种或几种，助剂为稀土金属元素La、Ce、Pr、Nd中的一种或几种，各组分以元素计的质量分数为：贵金属元素0.35%~0.8%，稀土金属元素为1%~10%，稀土金属元素与贵金属元素的质量比为3～15。本发明专利技术催化剂用于纤维乙醇废水催化湿式氧化处理过程，具有催化活性高，反应温低等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纤维乙醇废水处理的催化剂及制备方法和应用，特别纤维乙醇废水催化湿式氧化处理催化剂及制备方法和应用。
技术介绍
纤维乙醇以秸杆、农作物等纤维为原料，通过预处理发酵生产制得。由于纤维乙醇生产过程复杂，生产用水和排水量都很高，而且过程中产生的废水是一种高浓度、高悬浮物、高盐含量的有机废水，一般呈酸性，是乙醇行业最主要的污染源。因此，纤维乙醇废水的处理已经成为限制纤维乙醇大规模生产的一个关键因素。目前，有机废水的处理方法主要有生物法，富集燃烧法和湿式氧化法。对于高浓度的纤维乙醇废水，生物法普遍存在的问题是需要将废水稀释到一个较低的浓度才能进行处理，活性污泥法要进一步处理污泥，增加了成本投资，而厌氧法中的菌类对温度等条件变化敏感，很难控制。据分析，生产一吨乙醇将产生25吨左右的废水，采用富集燃烧法消耗的燃料成本相当惊人，而且燃烧的废气产生二次污染，需进一步处理。在处理高浓度难降解有机废水的技术中，较为先进的是湿式氧化技术，该技术设备占地小，二次污染少，但是需要在较高的温度和压力下操作，近些年来研究人员通过向反应体系中添加适量的催化剂，降低了反应活化能，使催化湿式氧化工艺条件趋于温和，加快了反应速度，降低了投资成本。该技术的核心是高活性和稳定性的催化剂的研制。CN1292304A公开的“用于湿式氧化中的稀土基负载型催化剂及其制备方法”，提供一种用于催化湿式氧化的T1-Ce-Bi非贵金属催化剂及其制备方法，以降低催化剂成本，但是该催化剂要求的反应温度较高，在乙酸模型反应230°C下一小时后乙酸去除率达到96%。 CN1358567A公开的“一种用于催化湿式氧化处理工业废水的铜基催化剂及其制备方法”，提供一种适用于催化湿式氧化处理工业废水的铜基催化剂，由Cu和Zn、Mg或Ni和Cr、Al或Fe及稀土金属的氧化物组成，不含贵金属，重点在于催化剂中重金属铜不易流失，在针对某些废水一定条件下反应2小时后，Cu的流失浓度很低。但是该催化剂制备过程复杂，不利于大规模工业应用。CN1498860A公开的“一种催化湿式氧化处理感光胶废水用催化剂及其应用”，采用具有极高催化活性的贵金属及稀土金属催化剂，应用催化湿式氧化技术对感光胶废水进行处理。该催化剂的贵金属含量高，催化剂成本高，选取的反应温度和压力都比较高，温度25(T270°C，压力5. (Γ7. OMPa，这样大大提高了对反应装置的要求和投资成本。CN1524613A公开的“以碳材料为载体的高活性湿式氧化催化剂及其制备方法”，提供一种活性高贵金属含量低并以碳材料为载体的湿式氧化催化剂，贵金属用量为O.25 0. 5wt%，其余为碳。在反应温度为25(T280°C，初始压力4. 3MPa时，COD去除率最高达到91. 3%。但是反应温度和压力较高，而且碳材料催化剂制备过程比较复杂，不利于催化剂的工业化应用。CN1669643A公开的“催化湿式氧化工艺中稀土复合氧化物催化剂及其制备方法”，提供了ー种固体粉末状的ZrO2和CeO2的复合氧化物催化剂及其制备方法，该催化剂对于含高浓度难降解的小分子有机废水有良好的活性，金属离子溶出量很小，但是该催化剂在2300C，总压为5MPa吋，COD去除率达到87%，反应温度和压カ较高，投资成本大，而且粉末状催化剂不利于エ业化应用。CN101185887A公开的“用于湿式氧化工艺的催化剂及其制备方法”，提出ー种Y-Al2O3负载稀土金属氧化物和过渡金属元素的负载型湿式氧化催化剂，大大降低了催化剂成本。该催化剂对苯酚废水有很好的处理效果，但是对纤维こ醇废水没有催化活性。CN1672786A公开的“稀土ニ氧化铈负载型湿式氧化催化剂及其制备方法”，提出一种处理难降解有机酸等有机物活性和稳定性高的M0x/Ce02催化剂及其制备方法，该催化剂能够降低湿式氧化反应条件，提高转化速率。但是其贵金属负载量为f 3wt%，很难降低催化剂成本。CN102039128A公开的“废水湿式氧化处理催化剂及其制备方法”，主要解决含硫废水处理时生物抑制、COD去除率不高和エ艺复杂的问题或含氰废水处理时存在的不能同时处理废水中其它有机污染物和二次污染的问题。通过采用一种废水湿式氧化处理催化剂，以重量份数计包括90 99. 9份选自Ti02、Al2O3, SiO2或ZrO2中的至少ー种氧化物载体；和载于其上的0.1 10份选自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少ー种金属或氧化物和0. 01 5份选自B1、Ba、Mg、B、V、Mo或稀土中至少ー种氧化物的技术方案较好地解决了该问题,可用于エ业有机废水的エ业处理中。该催化剂的贵金属含量高，催化剂成本高，并且对纤维こ醇生产废水的处理效果并不理想。CN1084496公开的“含高浓度有机物及氨的エ业污水湿式氧化净化”，提供催化剂是由贵金属组分(Pt, Pd, Ru, Ir, Rh之一)及稀土元素担载于TIO2上组成,本专利技术采用双活性组分共浸溃或分浸溃的制备技木。制成的催化剂比单贵金属催化剂氧化活性高，贵金属含量低(0.3 1%重量百分比)，能在较高处理空速(2. 0时’下使用，可使CODcr的去除率达98. 5%以上，NH3-N去除率达99. 6%以上，因此可提高污水净化效率和降低净化费用。但该催化剂用纤维こ醇废水处 理时的处理效果并不理想，说明其催化剂组成并不适宜于处理纤维こ醇生产废水。纤维こ醇生产废水具有组分复杂，固溶物高，盐含量高等特点，使用现有的湿式氧化催化剂时，或者效果并不理想，或者反应条件较为苛刻，或者需使用贵金属含量较高的贵金属催化剂，成本提高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种纤维こ醇废水处理催化剂及制备方法和应用，本专利技术催化剂具有贵金属含量低，纤维こ醇净化效率高，催化剂成本低等优点。本专利技术纤维こ醇废水处理催化剂，以纳米ニ氧化钛为载体，催化剂活性组分为贵金属兀素Pt、Pd、Ru、Rh中的一种或几种,助剂为稀土金属兀素La、Ce、Pr、Nd中的一种或几种，各组分以元素计的质量分数为贵金属元素0. 359T0. 8%,稀土金属元素为1°/Tl0%,稀土金属元素与贵金属元素的质量比为3 15。最佳组成为贵金属元素为0. 5°/T0. 65%,稀土金属元素为6°/T8%,稀土金属元素与贵金属元素的质量比为4 10。本专利技术纤维乙醇废水处理催化剂中，纳米二氧化钛为锐钛矿结构，平均颗粒直径为10 80nm，可以使用市售商品，或按本领域常规方法制备。本专利技术纤维乙醇废水处理催化剂的制备方法包括将纳米二氧化钛成型为载体，然后采用浸溃法负载贵金属元素和稀土金属元素。纤维乙醇生产废水的处理方法，采用催化湿式氧化方法，使用本专利技术的纤维乙醇废水处理催化剂，反应温度为15(T260°C，反应总压力为O. 3 6. OMPa，搅拌速度(T300r/min，反应时间为O. 5 3h，以空气或富氧空气为氧化介质，其中氧气的引入量为废水完全氧化所需理论需要量的I 3倍，优选为1.1 1. 8倍。优选的操作条件为温度180-200°C，压力1.5 3. 5MPa，反应时间l 2h。可以采用连续操作式反应器，也可以采用间歇操作式反应器。采用连续操作式反应器时，可以采用固定床反应器，也可以采用流化床反应器。采用间歇操作式反应器本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纤维乙醇废水处理催化剂，其特征在于：纤维乙醇废水处理催化剂以纳米二氧化钛为载体，催化剂活性组分为贵金属元素Pt、Pd、Ru、Rh中的一种或几种，助剂为稀土金属元素La、Ce、Pr、Nd中的一种或几种，各组分以元素计的质量分数为：贵金属元素0.35%~0.8%，稀土金属元素为1%~10%，稀土金属元素与贵金属元素的质量比为3～15。
【技术特征摘要】
1.一种纤维乙醇废水处理催化剂，其特征在于纤维乙醇废水处理催化剂以纳米二氧化钛为载体，催化剂活性组分为贵金属元素Pt、Pd、Ru、Rh中的一种或几种，助剂为稀土金属元素La、Ce、Pr、Nd中的一种或几种，各组分以元素计的质量分数为贵金属元素O.35°/Γθ. 8%,稀土金属元素为1°/Tl0%,稀土金属元素与贵金属元素的质量比为3 15。2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于各组分以元素计的质量分数为贵金属元素为O. 5°/Γθ. 65%,稀土金属元素为6°/Γ8%,稀土金属元素与贵金属元素的质量比为4 10。3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于纳米二氧化钛为锐钛矿结构，平均颗粒直径为10 80nm。4.一种纤维乙醇生产废水的处理方法，采用催化湿式氧化方法，其特征在于使用权利要求1至3任一权利要求所述的催化剂，反应温度为15(T260°C，反应总压力为0.3飞.OMPa，反应时间为O. 5^3h,以空气或富氧空气为氧化介质，其中氧气的引入量为废水完全氧化所需理论需要量的I 3倍。5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于反应温度为180-20(TC，反应总压力为1.5^3. 5MPa，反应时间为l 2h，氧气的引入量为废水...
【专利技术属性】
技术研发人员：程明珠，王学海，刘忠生，刘淑鹤，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：
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