处理工业废气的抗中毒型非贵金属催化剂制备方法及应用与流程

本发明涉及环保领域中一种处理含卤代烃工业废气的非贵金属催化剂的制备方法及应用。
背景技术：
：近年来随着国家社会对环保要求的日益提高。同时伴随中石化系统内“碧水蓝天”项目开展，更多大气污染防治技术应用于治理含vocs废气的排放。吸附法、催化氧化法、高温焚烧法、吸收法、冷凝法和膜分离法等回收技术应用于各种含vocs废气的治理。催化氧化是典型的气固相催化反应，其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化氧化过程中，催化剂的作用是降低反应的活化能，同时使反应物分子富集于催化剂表面，以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧，并氧化分解为co2和h2o，同时放出大量热。其化学反应方程式如下：。催化氧化适用于尾气温度较高，vocs含量高；一般适用于处理尾气温度高于200℃，vocs含量高于1000mg/nm3。根据尾气中的氧含量高低及尾气中vocs的浓度，考虑是否要补充空气。但催化氧化催化剂一般为贵金属催化剂，部分含卤素的有机化合物容易引起催化剂中毒，而且大多数含卤素的有机化合物都有相应的国家排放标准，贵金属催化剂对此类物质的处理效果不佳。技术实现要素：本发明的目的是提出一种处理工业废气的抗中毒型cu-ce-la复合型催化剂制备方法及其应用，对卤代烃具有极高的处理活性，能够在低温下使得卤代烃转化为卤化氢、二氧化碳和水。本发明是这样来实现的：处理工业废气的抗中毒型非贵金属催化剂制备方法，其特征是包括以下步骤：1）将γ-三氧化二铝，去离子水，二氧化铈、三氯化镧、二氯化铜混合，然后进行球磨，得到涂层浆料；2）将涂层浆料涂覆在烘干后的蜂窝载体上；3）将涂覆完的蜂窝载体焙烧，得到催化剂成品。进一步地，步骤（1）中所述混合质量比例为γ-三氧化二铝占20～40%，去离子水50～70%，三氯化镧5～10%，二氯化铜5～10%；球磨至平均粒径1～20um。进一步地，步骤（2）中所述涂覆量为蜂窝载体质量的5-20%。进一步地，其特征在于，步骤（3）中所述焙烧的温度为400～800℃，时间为2~48h。本发明提供的处理工业废气的抗中毒型非贵金属催化剂，用于对含卤代烃废气处理，空速为1000～20000h-1，温度为200～400℃，vocs浓度为500～10000mg/nm3。本发明提供的制备方法制得的抗中毒型非贵金属催化剂，对卤代烃具有极高的处理活性，能够在低温下使得卤代烃转化为卤化氢、二氧化碳和水，vocs净化率为95～99.9%。附图说明图1为本发明实施例中催化剂活性评价装置流程示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明方法加以详细描述。以下实施例处理针对处理工业废气的抗中毒型cu-ce-la复合型催化剂，通过以下实验可以证明本发明显著的技术效果。实施例中催化剂评价装置流程参考附图1，流程描述：空气和含有有机物的气体（v-101中为有机试剂，通过鼓泡引入气体中）在混合器m-101中混合，而后经过电加热器htr-101，在通过r-101，气体中的有机物在催化剂作用下和氧气反应，净化后的气体通过e-101冷却，而后通过风机c-101排放，在排放管线生设置取样口，可以将气体引入气相色谱中对气体中有机物含量进行分析。装置运行时可以直接短路，使气体不经过催化氧化反应器，直接进入气相色谱，检测气体未经过处理的浓度，通过处理前后浓度比较，vocs去除率，以此判断催化剂催化活性的高低。试验条件：催化床层温度：300℃催化剂装填量：2l废气检测仪器：安捷伦7890a气相色谱仪废气流量：2～40nm3/h特征污染物：溴甲烷、四氯乙烯、四氯化碳、氯代环己烷。实施例11）将γ-三氧化二铝，去离子水，二氧化铈、三氯化镧、二氯化铜混合，混合质量比例为γ-三氧化二铝20%，去离子水70%，三氯化镧5%，二氯化铜5%，然后进行球磨，球磨至平均粒径1um，得到涂层浆料。2）将涂层浆料涂覆在烘干后的蜂窝载体上，涂覆量为蜂窝载体质量的5%。3）将涂层完的蜂窝载体在400℃下焙烧2小时，得到催化剂成品。取上述产品进行催化剂活性评价，分析结果见表1。表1实施例1催化剂产品活性评价结果试验序号空速（h-1）特征污染物vocs入口浓度（mg/m3）反应温度（℃）vocs出口浓度（mg/m3）vocs去除率(%)11000溴甲烷5003000.599.9210000四氯乙烯20003004098320000四氯化碳1000030040096410000氯代环己烷20003002099实施例21）将γ-三氧化二铝，去离子水，二氧化铈、三氯化镧、二氯化铜混合，混合质量比例为γ-三氧化二铝占30%，去离子水50%，三氯化镧10%，二氯化铜10%，然后进行球磨，球磨至平均粒径20um，得到涂层浆料。2）将涂层浆料涂覆在烘干后的蜂窝载体上，涂覆量为蜂窝载体质量的20%。3）将涂层完的蜂窝载体在800℃下焙烧48小时，得到催化剂成品。取上述产品进行催化剂活性评价，分析结果见表2。表2实施例2催化剂产品活性评价结果试验序号空速（h-1）特征污染物vocs入口浓度（mg/m3）反应温度（℃）vocs出口浓度（mg/m3）vocs去除率(%)11000溴甲烷100003001099.9210000四氯乙烯20003001099.5320000四氯化碳20003002099410000氯代环己烷2000300未检出100实施例31）将γ-三氧化二铝，去离子水，二氧化铈、三氯化镧、二氯化铜混合，混合质量比例为γ-三氧化二铝占40%，去离子水50%，三氯化镧5%，二氯化铜5%，然后进行球磨，球磨至平均粒径10um，得到涂层浆料。2）将涂层浆料涂覆在烘干后的蜂窝载体上，涂覆量为蜂窝载体质量的10%。3）将涂层完的蜂窝载体在600℃下焙烧12小时，得到催化剂成品。取上述产品进行催化剂活性评价，分析结果见表3。表3实施例3催化剂产品活性评价结果试验序号空速（h-1）特征污染物vocs入口浓度（mg/m3）反应温度（℃）vocs出口浓度（mg/m3）vocs去除率(%)115000溴甲烷20003002099210000四氯乙烯20003002099310000四氯化碳20003004098410000氯代环己烷20003001099.5从以上评价结果可以看出，本发明方法制备的催化剂产品，vocs净化率可达96%以上。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12