一种丙烯酸及其酯废水的臭氧催化湿式氧化方法_3

文档序号:9927290阅读:来源:国知局
OOmg/L,优选的操作条件为;催 化剂与废水的体积比为1:1. 5~1:5,反应时间为0. 3~2. Oh,莫氧含量为20~70mg/L。采用固 定床反应器时的操作条件如下;液时体积空速0. 3~3. 0 h 1,莫氧含量为10~lOOmg/l,气体 与废水的体积比为50~300,优选的操作条件为;液时体积空速为0. 5~2. 0 h 1,莫氧含量为 20~70mg/L,气体与废水的体积比为80~300。
[0037] 本发明方法中,所述的室温和常压是指采用本发明方法处理含酪废水时不需要加 热,不需要加压,室温一般为10~4(TC,常压一般为1个大气压。
[0038] 本发明催化剂采用的核壳结构组分是由W活性炭为核、W含贵金属和稀±金属的 氧化铅为壳,充分利用活性炭比表面积大、吸附能力强和氧化铅孔径大、孔容高的特点,活 性炭对于有机分子的吸附能力强,优先吸附有机分子由催化剂的外表面向内表面的扩散, 送样使反应物先与作为壳层的含活性金属的氧化铅的接触反应,另一方面,氧化铅同活性 金属的结合力较活性炭与活性金属的结合力强,在提供充足活性的同时不易造成活性金属 的流失,使催化剂具有较高的反应活性和使用稳定性,提高催化剂的使用寿命。
[0039] 本发明催化剂的制备过程中,在氧化铅的成胶过程中引入活性炭,送样使氧化铅 胶体包裹活性炭,形成W活性炭为核,W含贵金属和稀±金属的氧化铅为壳的复合物,送样 综合利用了活性炭比表面积大,吸附力强的优点和氧化铅机械强度高,孔径大,孔分布集中 的优点,氧化铅包裹活性炭,使活性炭均匀分布在氧化铅中,氧化铅提供了良好的机械支撑 和强度,使得催化剂具有良好的机械强度和耐磨性能,同时原料通过壳层氧化铅的孔道扩 散到活性炭的内表面,活性炭对催化剂来说提供了强大的比表面积,活性炭在氧化铅中的 良好分散使得活性炭的利用率得到了提高,活性炭的表面得到了更充分的利用,对提高催 化剂的使用性能和稳定性具有良好的促进作用。
[0040] 使用本发明方法处理丙帰酸及其醋废水,在温和的反应条件下,可有效降低COD, 而且反应速度快,降低处理能耗,降低设备投资。本发明催化剂在使用过程中,活性稳定性 高,无粉化、泥化现象,反应蓋出水经ICP-MS分析测定结果表明,金属离子的溶出量很小, 催化剂有良好的稳定性。本发明方法可W采用工业上普遍应用的连续固定床反应装置,有 广泛的应用前景。
【具体实施方式】
[0041] 本发明催化剂的比表面积和孔容是采用低温液氮物理吸附法测定。磨耗率是采用 转筒式磨耗仪测定(具体见《催化剂载体制备及应用技术》(石油工业出版社,2002年5月, 朱洪法编著,第4. 5.4节)。粉状催化剂粒度采用激光粒度分析仪测定;成型催化剂粒度采 用筛分法测得。本发明中,wt%为质量分数。
[0042] 下面结合具体的实施例来进一步说明本发明的制备方法,但是本发明的范围不只 限于送些实施例的范围。
[0043] 本发明中所用的市售粉状挪壳炭的性质如下:比表面积928m2/g、孔容1. 0cm3/g, 平均孔半径1. 1皿、贿吸附值700mg/g、颗粒度200目。
[0044] 实施例1 将固体氯化铅、硝酸饰、氯笛酸加入到蒸傭水中,同时加热并揽拌至溶解,得到溶液 (a)。将浓氨水加入适量蒸傭水稀释成约lOwt%稀氨水化)。粉状挪壳炭加入葡萄糖水溶液 中混合均匀,液固体积比为3山然后加水打浆,得到浆液(C)。在成胶罐中加入(a)并揽拌 加热至60°C后,打开存有化)的容器的阀口,控制10分钟之内将罐中体系滴加到抑=4.0, 此时向罐中加入(C),继续滴加化),控制30分钟内将罐内体系滴加到抑=8.0。保持温度为 6(TC,pH=8. 0,老化1小时,将罐内物料进行过滤,洗涂至无氯离子,过滤,将滤饼在11(TC下 干燥10小时,得到催化剂材料A-1,然后在氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时,粉碎过 筛得到粉末状催化剂J-1。成胶所用试剂的量列于表1。
[0045] 取粉末状催化剂J-1 100克,同含硝酸的胶溶液体接触形成糊膏,挤条成型,然后 在licrc下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时后,用含Pt-Ce的浸溃液浸 溃,然后在11(TC下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时,得到催化剂A,其 组成见表2。
[0046] 实施例2 将固体硫酸铅、硝酸饰、硝酸姥加入到蒸傭水中,同时加热并揽拌至溶解,得到溶液 (a)。将浓氨水加入适量蒸傭水稀释成约lOwt%稀氨水化)。粉状挪壳炭加入葡萄糖水溶液 中混合均匀,液固体积比为3:1,然后加水打浆,得活性炭浆液(C)。取一成胶罐,罐中加入 (a)并揽拌加热至6(TC后,打开存有化)的容器的阀口,控制10分钟之内将罐中体系滴加 到 pH=4. 0,打开(C)容器的阀口,继续滴加化),控制30分钟内将罐内体系滴加到抑=8. 0, 控制(C)的容器的阀口,保证此时滴加完成。保持温度为6(TC,pH=8.0,老化1小时,将罐 内物料进行过滤,洗涂至无硫酸根离子,过滤,将滤饼在11(TC下干燥10小时,得到催化剂 材料A-2,然后在氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时,粉碎过筛得到粉末状催化剂J-2。 成胶所用试剂的量列于表1。
[0047] 取催化剂材料A-2 100克,同含硝酸的胶溶液体接触形成糊膏,挤条成型,然后在 11(TC下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时后,用含Ru-Ce的浸溃液浸溃, 然后在11(TC下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时,得到催化剂B,其组成 见表2。
[004引 实施例3 将固体氯化铅、硝酸饰、硝酸姥加入到蒸傭水中,同时加热并揽拌至溶解,得到溶液 (a)。将浓氨水加入适量蒸傭水稀释成约lOwt%稀氨水化)。粉状挪壳炭加入葡萄糖水溶 液中混合均匀,液固体积比为3 ;1,然后加水打浆,得活性炭浆液(C)。在成胶罐中加入(a) 并揽拌加热至6(TC后,打开存有化)的容器的阀口,控制10分钟之内将罐中体系滴加到 pH=4.0,此时向罐中加入(C),继续滴加化),控制30分钟内将罐内体系滴加到抑=8.0。保 持温度为6(TC,pH=8. 0,老化1小时,将罐内物料进行过滤,洗涂至无氯离子,过滤,将滤饼 在11(TC下干燥10小时,得到催化剂材料A-3,然后在氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小 时,粉碎过筛得到粉末状催化剂J-3。成胶所用试剂的量列于表1。
[0049] 取催化剂材料A-3 100克,同含硝酸的胶溶液体接触形成糊膏,挤条成型,然后在 11(TC下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时后,用含Ru-Ce的浸溃液浸溃, 然后在11(TC下干燥10小时,氮气保护下在55(TC条件下赔烧5小时,得到催化剂C,其组成 见表2。
[0050] 实施例4 将固体硫酸铅、硝酸铜、氯笛酸加入到蒸傭水中,同时加热并揽拌至溶解,得到溶液 (a)。将浓氨水加入适量蒸傭水稀释成约lOwt%稀氨水化)。粉状挪壳炭加入葡萄糖水溶液 中混合均匀,液固体积比为3:1,然后加水打浆,得活性炭浆液(C)。取一成胶罐,罐中加入 (a)并揽拌加热至6(TC后,打开存有化)的容器的阀口,控制10分钟之内将罐中体系滴加 到 pH=4. 0,打开(C)容器的阀
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