本发明涉及化工技术领域的一种催化剂，尤其涉及一种处理有机废气的催化剂及其制备方法。
背景技术：
有机废气一般都存在易燃易爆、有毒有害、不溶于水、溶于有机溶剂、处理难度大的特点。目前有机废气处理普遍采用的是有机废气活性炭吸附处理法、催化燃烧法、催化氧化法、酸碱中和法、等离子法等。吸附法常用多孔碳材料、蜂窝状活性炭、球状活性炭、活性炭纤维及分子筛、沸石、多孔粘土矿石、活性氧化铝、硅胶等作为吸附剂，此种方法比较简单，但吸附剂需要定期更换。用催化技术将有机物分解为无害无味物质的传统的催化分解需要在一定温度下完成，一般在200℃以上，运行费用较高。等离子是以高压放电为主，产生放电打火，易发生等离子体爆炸，上述处理方法不稳定，成本高。
利用臭氧催化氧化产生羟基自由基的氧化技术是一种高效低耗的高级氧化技术。国内利用臭氧杀菌、除臭、去除cod和除油的研究已有几十年的历史，多数臭氧催化氧化技术研究是实验室的小试研究，生产性实验数据还不够系统。一方面，臭氧与有机物的反应具有较强的选择性，较易进攻具有双键的有机物，其反应速率常数在100-103m-1.s-1，臭氧与某些小分子有机酸，如草酸、乙酸等的反应速率常数更低，而臭氧催化氧化产物羟基自由基与有机物的反应则没有选择性，其反应速度常数也要大得多，一般在108-1010m-1.s-1之间，反应非常迅速。另外，目前实验室小试研制的催化剂很多都是粉末态甚至是纳米形态的，且活性组分容易脱落而降低催化剂的使用寿命。因此，采用臭氧氧化处理有机废气的生产成本高，并且臭氧氧化具有选择性，不是对每种有机物的氧化有效。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可用于催化臭氧氧化处理有机废气中的微量有机物、提高臭氧的利用率、大幅降低有机废气处理成本、制备过程简单，操作方便的用于处理有机废气的催化剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
它包括金属氧化物、金属、含碳粉末及陶土，以质量百分比表示，所述金属氧化物含量为0-40％，所述金属含量为0-40％，所述含碳粉末含量为0-10％，其余为陶土。
作为上述技术方案的进一步优化：
所述金属氧化物采用氧化铁0-40％、二氧化锰0-40％、氧化镉0-20％、氧化铬0-30％、氧化锌0-25％、三氧化二铝0-40％、氧化镍0-15％、二氧化硅0-40％、二氧化钛0-40％、氧化铜0-15％中的任意一种或一种以上的组合。
所述氧化铁、二氧化锰、氧化镉、氧化铬、氧化锌、三氧化二铝、氧化镍、二氧化硅、二氧化钛、氧化铜中至少有一种含量不为0。
所述金属采用铜0-10％、铁0-20％、锌0-15％、锰0-20％中的任意一种或一种以上的组合。
所述铜、铁、锌、锰金属中至少有一种含量不为0。
本发明还公开了上述催化剂的制备方法：它采用烧结法制备，制备时将选定的金属氧化物、金属粉与含碳粉末、陶土进行混料，混合均匀后再经粉磨、造粒、干燥、焙烧、筛分形成高强度的催化剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
可用于催化臭氧氧化处理有机废气中的微量有机物，提高臭氧的利用率，大幅降低有机废气处理成本，使用本发明之催化剂催化臭氧处理的有机废气可确保满足国家排放标准的要求，制备过程简单，操作方便。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1，本发明包括如下组分和质量比的原料：二氧化锰40kg、三氧化二铝100kg、氧化锌50kg、二氧化钛50kg、氧化铜20kg、铁10kg、含碳粉末50kg、陶土680kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、二氧化锰、氧化锌、三氧化二铝、二氧化钛、氧化铜、铁粉分别磨细到200目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到4～6mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧20分钟,温度900℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理某一含二甲胺的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，二甲胺废气分解为氮气、二氧化碳、水，废气中有机物去除效果明显，通过调节臭氧量，去除气体臭味，完全满足国家排放标准的要求。
实施例2，本发明包括如下组分和质量比的原料：二氧化锰100kg、三氧化二铝50kg、氧化铬50kg、氧化锌40kg、铜粉20kg、含碳粉末50kg、陶土690kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、二氧化锰、三氧化二铝、氧化铬、氧化锌、铜粉分别磨细到325目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到3～5mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧25分钟,温度800℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理含苯酚、硝基苯的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废气中有机物去除效果明显，通过调节臭氧量，有机物去除率达95％，满足国家排放标准要求。
实施例3，本发明包括如下组分和质量比的原料：三氧化二铝100kg、氧化铁50kg、二氧化硅50kg、氧化镍70kg、含碳粉末60kg、锌粉10kg、陶土660kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、氧化铁、二氧化硅、三氧化二铝、氧化镍、锌粉分别磨细到150目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到3～5mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧15分钟,温度1000℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理含甲苯、二甲苯、苯酚的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废气中有机物的去除效果明显，通过调节臭氧量，有机物的去除率达85％，处理后的气体无刺激臭味，满足国家排放标准的要求。
实施例4，本发明包括如下组分和质量比的原料：三氧化二铝100kg、氧化镍50kg、二氧化钛50kg、氧化铜30kg、锰粉20kg、含碳粉末50kg、陶土700kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、三氧化二铝、氧化镍、氧化铜、二氧化钛、锰粉分别磨细到200目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到3mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧20分钟，温度900℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理含甲醛的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废气中有机物的去除效果明显，通过调节臭氧量，进气甲醛含量为40mg/m3，处理后的气体无刺激臭味，达到国家排放标准的要求。
实施例5，本发明包括如下组分和质量比的原料：三氧化二铝100kg、氧化锌80kg、氧化铜50kg、锰粉40kg、含碳粉末60kg、陶土670kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、三氧化二铝、氧化锌、氧化铜、锰粉分别磨细到250目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到5mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧15分钟,温度1000℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理含甲醛、苯酚的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废水中有机物的去除效果明显，通过调节臭氧量，处理后的气体无刺激臭味，达到国家排放标准的要求。
实施例6，本发明包括如下组分和质量比的原料：二氧化锰50kg、三氧化二铝20kg、氧化镉105kg、二氧化钛115kg、氧化铬120kg、锌粉20kg、含碳粉末80kg、陶土490kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、二氧化锰、氧化镉、三氧化二铝、二氧化钛、氧化铬、锌粉分别磨细到300目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到6mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧10分钟,温度1100℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理含甲醛的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废水中有机物的去除效果明显，通过调节臭氧量，处理后的气体无刺激臭味。
实施例7，本发明包括如下组分和质量比的原料：二氧化锰80kg、二氧化硅110kg、三氧化二铝30kg、二氧化钛60kg、氧化铜80kg、铁粉40kg、含碳粉末30kg、陶土570kg。
本发明制备方法为：先将陶土、含碳粉末、二氧化硅、三氧化二铝、氧化铜、二氧化钛、二氧化锰分别磨细到125目；磨好的原料混匀后投入造粒机内，造粒到4mm，得改性陶粒，通风干燥；经通风干燥处理好的改性陶粒毛坯在焙烧炉内焙烧25分钟,温度800℃,再经筛分、冲洗制得成品催化剂。
本实施例制得之有机废气处理催化剂，用于臭氧催化法处理某一含甲苯的有机废气，催化剂的装填高度为设备本体高度的60％，废气中二甲苯的去除效果明显，通过调节臭氧量，进气体二甲苯为35mg/m3，处理后的气体无刺激臭味。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。