一种含酚废水的催化湿式氧化方法_2

文档序号:9927291阅读:来源:国知局
属和稀±金属的氧化铅中可W含有助剂,所述的助剂可W为 载体常用的助剂组分,比如铁、铅、镇、锋等中一种或多种,W元素计的重量含量在10% W 下,优选为1%~5%。
[0018] 本发明催化湿式氧化催化剂的制备过程,包括: (1) 将150目-300目活性炭打浆; (2) 在采用共沉淀法制备氧化铅与过渡金属和稀±金属复合物的成胶过程中引入步 骤(1)得到的活性炭浆液; (3) 步骤(2)得到的成胶后的物料进行老化、过滤、洗涂、干燥; (4) 将步骤(3)所得的物料制成催化剂,优选至少采用下述方法之一: A、 将步骤(3)所得的物料,在惰性气体保护下赔烧,得到催化剂; B、 将步骤(3)所得的物料成型,经干燥后,在惰性气体保护下赔烧,得到催化剂; C、 将步骤(3)所得的物料在惰性气体保护下赔烧,然后再经成型,干燥后,在惰性气体 保护下赔烧,得到催化剂。
[0019] 本发明步骤(1)所述活性炭可选用常规的粉末活性炭商品,如各类木质活性炭、 果壳活性炭、煤基活性炭;也可W选用W木质料、矿物料、塑料及废弃物,如木材、木屑、木 炭、挪壳、果核、果壳、煤炭、煤巧石、石油焦、石油渐青、聚氯己帰、聚丙帰、有机树脂、废轮 胎、剩余污泥等经传统制备方法获得的各种活性炭产品。本发明中所使用的活性炭为粉 末状活性炭,粒度150~300目,比表面积500~3000m2/g,孔容0. 5~1. 8cmVg,平均孔半径 l~10nm。
[0020] 本发明方法中,步骤(1)所述的活性炭打浆采用常规方法进行,一般采用加水、低 碳醇中的一种或多种进行打浆,其中低碳醇为碳原子数为1~5的一元醇中的一种或多种。
[0021] 本发明方法中,步骤(1)优选活性炭先采用糖类处理,然后进行打浆。所述的糖类 为单糖、双糖、多糖中的一种或者多种,优选碳原子数为3~20的糖类,例如:丙糖、了糖、戊 糖、己糖、麦芽糖、葡萄糖、藏糖中的一种或多种,更优选为葡萄糖、藏糖中的一种或多种。所 述的糖类用量占活性炭重量的29?^50%,优选为59?^20%。糖类处理活性炭可W将糖类直接与 活性炭混合,也可則尋糖类溶于溶剂中再加入活性炭,其中的溶剂为水、低碳醇(即碳原子 数为1~5的一元醇)中的一种或多种。糖类处理活性炭时,其液固体积比在10 W下,优选在 1~5。糖类处理活性炭后,过量的液相最好过滤除去,然后再进行打浆。打浆可采用常规方 法进行,一般采用加水、低碳醇中的一种或多种进行打浆,其中低碳醇为碳原子数为1~5的 一元醇中的一种或多种。
[0022] 本发明步骤(2)中,采用共沉淀法制备氧化铅与过渡金属和稀±金属复合氧化物 可W按本领域技术人员熟知的过程进行。一般是酸性物料和碱性物料的中和成胶过程。成 胶过程可W采用酸碱连续中和滴定的方式,也可W采用两种物料并流中和的方式。
[0023] 本发明步骤(2)中,采用共沉淀法制备氧化铅与过渡金属和稀±金属复合氧化物 是在铅源、过渡金属源和稀±金属源(过渡金属源优选为饥源、館源、儘源、铁源、钻源、铜源 和铁源中的一种或多种,稀±金属源选自铜源、饰源中的一种或多种)与沉淀剂反应进行 成胶,铅源为氯化铅、硫酸铅、硝酸铅中的一种或多种,所用的沉淀剂一般是碳酸钢、碳酸氨 钢、氨氧化钢、氨氧化钟、氨水等中的一种或者几种。其中所用的过渡金属源和稀±金属源 一般采用可溶性金属盐(比如硝酸盐、氯化物等),可W根据所用金属盐溶液的酸碱性,与相 应的酸性物料或碱性物料混合用于共沉淀,也可W先加入成胶罐,然后酸性物料与碱性物 料进行成胶,W上内容本领域技术人员根据共沉淀法所熟知的。
[0024] 所述的共沉淀法,成胶过程一般在室温~85 °C下进行,较适合为40~8(TC,优选为 50~7(TC。所述的成胶过程一般在一定的抑值条件下进行,典型的抑为6. 0~10. 0,较适 合为7. 0~9. 5,优选为7. 5~9. 0。步骤(3)所述的老化,条件如下;pH为6. 0~10. 0,优选为 7. 0~9. 5,老化时间0. 25~8小时,较适合在0. 5~5小时,优选为1~3小时,老化温度为室温 ~85 °C,优选为40~8(TC。老化时的温度和抑与中和时的温度和抑最好相同。
[00巧]本发明中,步骤(2)采用共沉淀法制备氧化铅与过渡金属和稀±金属复合物的过 程中,还可W加入载体常用的助剂组分,比如铁、铅、镇、锋等中的一种或多种,其加入量可 W根据实际需要进行选择。
[0026] 本发明步骤(2)中,步骤(1)所得混合物的引入方式采用下述方式的一种或几种 组合;(1)在共沉淀反应过程中,将该混合物连续加入成胶罐中;(2)将该混合物先加入到 成胶罐中,然后进行共沉淀反应;(3)将该混合物与共沉淀反应物料的一种或几种混合,然 后进行共沉淀反应。
[0027] 本发明步骤(3 )中,所述物料的洗涂方式是本领域技术人员所公知的,可W选择打 浆洗涂、过滤时加水洗涂、低级醇类洗涂等方式,洗涂的温度应当在室温~9(TC的温度范围 内,优选50~7(TC。所述物料的洗涂一般在抑为1. 0~9. 0的范围内进行,优选抑为4. 0~8. 5。 本发明步骤(3)中所述的物料在洗涂、过滤后应当不含或者含很少量的杂离子,杂离子包括 、s〇42、n〇3、ΙΓ等中的一种或多种。
[0028] 本发明步骤(3)中,所述的物料在洗涂、过滤后,滤饼进行干燥,干燥方式可W采 用自然干燥、烘箱干燥、喷雾干燥、微波干燥或者红外干燥,一般采用的干燥条件如下:在 50~150°C下干燥1~15小时。
[0029] 本发明步骤(4)中,方法A是不经成型直接赔烧得到粉末状催化剂。方法A所述 的赔烧条件如下;赔烧温度为450~70(TC,赔烧时间为1~10小时。
[0030] 本发明步骤(4)中,方法B和方法C所述的成型可W根据需要进行,一般为条状、 圆柱状、球形、异形条、异形球等,粒度可W根据需要确定,一般为0. 5~8. 0mm。所述的成型 过程中,可W根据需要加入成型助剂如粘合剂、胶溶酸、助挤剂等中的一种或多种。
[0031] 本发明步骤(4)中,方法B所述的干燥条件一般为在80~20(TC,干燥1~15小时,赔 烧温度一般为450~70(TC,赔烧时间一般为1~10小时。
[0032] 本发明步骤(4)中,方法C中,将步骤(3)所得的物料在惰性气体保护下赔烧,所述 的赔烧条件如下:赔烧温度为450~70(TC,赔烧时间为1~10小时。然后再经成型,干燥后,在 惰性气体保护下赔烧,得到催化剂,成型后的干燥条件如下:在80~20(TC,干燥1~15小时, 赔烧条件如下:赔烧温度一般为450~70(TC,赔烧时间一般为1~10小时。
[0033] 本发明中,在惰性气体保护下进行赔烧,所选的惰性气体一般为氮气或者氮气。
[0034] 本发明方法处理的含酪废水为生产酪醒树脂过程中产生的废水,其COD往往高达 600~40000mg/l,游离酪含量在 0. 2wt〇/〇。
[0035] 本发明含酪废水的处理方法,采用催化湿式氧化方法,使用本发明的湿式氧化催 化剂,W含氧气体为氧化介质,其中氧气的体积浓度为209?^100%,含氧气体可W为空气或富 氧空气,也可W氧气与惰性气体的混合气体,优选使用纯氧气进行处理。可W采用连续操作 式反应器,也可W采用间歇操作式反应器。采用连续操作式反应器时,可W采用固定床反应 器,也可W采用流化床反应器。
[0036] 本发明方法中,采用连续操作式反应器时,操作条件如下:反应温度为 150~26(TC,反应总压力为0. 3~6. OMPa,液时体积空速为0. 3~3.化1,氧气与废水的体积比 为50~300 ;优选的操作条件为;反应温度180~200。反应总压力1
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