一种耐硫性催化燃烧催化剂及制备方法与流程

文档序号:11753603阅读:213来源:国知局

本发明涉及一种耐硫性催化燃烧催化剂及制备方法,属于材料合成技术领域。



背景技术:

随着工业的发展,工业中含硫燃料的燃烧,含硫矿物的冶炼,化学工业的废气等工业废气排放量迅速增加,而含硫化合物是大气主要污染物之一,与大气空气质量息息相关,导致了严重的环境问题,引起人们的广泛关注,而目前用于处理含硫低热值工业废气的技术主要有活性炭吸附、直接燃烧、催化燃烧、高温焚烧、吸收法、冷凝法、等离子低温催化氧化法等,但是这些技术在工业应用中依然存在一些问题。

在申请号cn105536823a的中国专利公开了一种耐硫催化燃烧催化剂及其制备方法,该催化剂选择蜂窝陶瓷基体,首先涂覆al2o3涂层,然后涂覆tio2-ceo2涂层,涂覆后用硫酸溶液处理,最后浸渍活性组分pt、pd、fe2o3和ag。该催化剂采用tio2-ceo2虽然对含硫有机废气具有良好的催化活性和稳定性,但涂覆容易造成涂层不均匀且易脱落,在长期使用过程中,催化剂活性会下降。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供一种耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体92.5%~96.99%、活性组分0.01%~0.5%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41或ts-1分子筛,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2、co2o3、ceo2的一种或任意比多种;

以重量百分数计,所述ti-mcm-41分子筛中ti的含量为2~10%,si的含量为90~98%;

该催化剂中活性组分,可以增强催化剂的表面酸性,提高催化剂对有机物的催化燃烧活性,促进了硫化物的转化,使催化剂具有良好的抗硫性,同时活性金属提高了催化剂在低温段催化活性和稳定性。

本发明的另一目的是提供所述耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ti-mcm-41介孔分子筛载体的制备:将硅酸钠和模板剂溶解于水中配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7~10,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到ti-mcm-41介孔分子筛载体;

(2)ts-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和太酸丁酯混合均匀得到混合液b,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液c,在温度50~60℃条件下,混合液c反应0.5~1h,然后温度70~80℃条件下蒸发反应1.5~2h,再在温度为160~170℃条件下水热晶化反应48~72h得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得ts-1介孔分子筛载体;

(3)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得ti-mcm-41介孔分子筛载体或步骤(2)所得ts-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;

(4)在温度为300~400℃条件下,将步骤(3)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4~5h即得耐硫性催化燃烧催化剂;

所述步骤(1)中硅酸钠和模板剂的质量比为3~4:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.5~2mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为10~30%,ticl4水溶胶与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为130~150℃,反应时间为2~4h,焙烧温度为500~550℃,焙烧时间为4~5h。

所述步骤(2)混合液b中正硅酸四乙酯和太酸丁酯的摩尔比为1:(0.01~0.05),四丙基氢氧化铵水溶液的浓度为3~15%,混合液b与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为10~11:1,焙烧温度为500~550℃,焙烧时间为6~8h;

所述步骤(3)中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰、硝酸钴、硝酸铈的一种或任意比多种,铂盐与硝酸盐的质量比为0.033~0.056,浸渍液中铂盐的浓度为0.001~0.05mol/l,在温度50~60℃下低温干燥4~5h,然后在温度60~70℃下干燥1~1.5h,焙烧温度为500~550℃,焙烧时间为4~5h;

所述步骤(3)中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17。

本发明的有益效果:

(1)本发明的催化剂中活性组分,可以增强催化剂的表面酸性,提高催化剂对有机物的催化燃烧活性,促进了硫化物的转化,使催化剂具有良好的抗硫性,同时活性金属提高了催化剂在低温段催化活性和稳定性;

(2)本发明中助催化剂的加入可以增加活性组分的分散度,提供丰富的表面氧,提高活性,防止烧结,并提高贵金属的利用效率,使催化效率增高,有效催化耐硫性低热值工业废气的燃烧;

(3)本发明催化剂的制备工艺及过程简单,催化剂起活温度低,在120~200℃之间稳定催化燃烧,具有活性组分高分散和良好的耐硫性能;

(4)本发明催化剂的催化耐硫性低热值工业废气燃烧效率高,在150℃催化燃烧后co的转化率可达到94%。

附图说明

图1为本发明实施例7制备催化剂在150℃条件下的耐久性能图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。

实施例1:本实施例的耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.0:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.5mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为10%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为4h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰,铂盐与硝酸盐的质量比为0.0476:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.03mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

催化剂的催化活性测试:称取80mg(40~60目)的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,用co和so2模拟工业废气(so2含量为0.5%),活性测试温度从90℃到150℃,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到74%,在温度为150℃时的转化率达到91%,在温度为200℃时的转化率达到99%。

实施例2:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体93.1%、活性组分0.4%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为co2o3;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为2%,si的含量为98%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为8,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.2:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.8mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为14%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为130℃,反应时间为4h,焙烧温度为500℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.056:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.03mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到76%,在温度为150℃时的转化率达到92%,在温度为200℃时的转化率达到100%。

实施例3:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体95.2%、活性组分0.35%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为ceo2;以重量百分数计,所述ti-mcm-41分子筛中ti的含量为8%,si的含量为92%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为9,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.4:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为1.0mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为16%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为150℃,反应时间为2h,焙烧温度为520℃,焙烧时间为4.6h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸铈,铂盐与硝酸盐的质量比为0.039:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.03mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到72.5%,在温度为150℃时的转化率达到91%,在温度为200℃时的转化率达到99%。

实施例4:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体96.9%、活性组分0.5%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2和co2o3;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为10%,si的含量为90%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为10,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.5:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为1.2mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为18%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为135℃,反应时间为3.5h,焙烧温度为530℃,焙烧时间为4.4h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰和硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.043:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到80%,在温度为150℃时的转化率达到93.5%,在温度为200℃时的转化率达到100%。

实施例5:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体93.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2和ceo2;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.7:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为1.4mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为22%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为145℃,反应时间为2.5h,焙烧温度为540℃,焙烧时间为4.2h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰和硝酸铈,铂盐与硝酸盐的质量比为0.036:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到78%,在温度为150℃时的转化率达到91%,在温度为200℃时的转化率达到99%。

实施例6:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体93.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为co2o3和ceo2;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3.9:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为1.6mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为26%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴和硝酸铈,铂盐与硝酸盐的质量比为0.038:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到79%,在温度为150℃时的转化率达到93.6%,在温度为200℃时的转化率达到100%。

实施例7:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体95.8%、活性组分0.45%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2、co2o3、ceo2;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为4.0:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为2.0mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为30%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰、硝酸钴和硝酸铈,铂盐与硝酸盐的质量比为0.033:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到84%,在温度为150℃时的转化率达到94%,在温度为200℃时的转化率达到100%。

实施例8:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ts-1分子筛,活性组分为pt和pts2,助催化剂为mno2;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ts-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和太酸丁酯混合均匀得到混合液b,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液c,在温度55℃条件下,混合液c反应0.8h,然后温度75℃条件下蒸发反应1.8h,再在温度为160℃条件下水热晶化反应72h得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得催化剂介孔载体,即ts-1分子筛介孔载体;其中混合液b中正硅酸四乙酯和太酸丁酯的摩尔比为1:0.01,四丙基氢氧化铵水溶液的浓度为3%,混合液b与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为10:1,焙烧温度为500℃,焙烧时间为8h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸锰,铂盐与硝酸盐的质量比为0.048:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到71%,在温度为150℃时的转化率达到88.4%,在温度为200℃时的转化率达到96%。

实施例9:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ts-1分子筛,活性组分为pt和pts2,助催化剂为co2o3;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ts-1分子筛介孔载体的制备:将正硅酸四乙酯和太酸丁酯混合均匀得到混合液b,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液c,在温度50℃条件下,混合液c反应1h,然后温度70℃条件下蒸发反应2h,再在温度为165℃条件下水热晶化反应60h得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得催化剂介孔载体,即ts-1分子筛介孔载体;其中混合液b中正硅酸四乙酯和太酸丁酯的摩尔比为1:0.03,四丙基氢氧化铵水溶液的浓度为8%,混合液b与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为10.5:1,焙烧温度为550℃,焙烧时间为6h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.056:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为6h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到72.5%,在温度为150℃时的转化率达到89%,在温度为200℃时的转化率达到97.5%。

实施例10:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.7%、活性组分0.3%、余量为助催化剂;其中载体为ts-1分子筛,活性组分为pt和pts2,助催化剂为ceo2;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ts-1分子筛介孔载体的制备:将正硅酸四乙酯和太酸丁酯混合均匀得到混合液b,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液c,在温度60℃条件下,混合液c反应0.5h,然后温度80℃条件下蒸发反应1.5h,再在温度为170℃条件下水热晶化反应48h得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得催化剂介孔载体,即ts-1介孔分子筛载体;其中混合液b中正硅酸四乙酯和太酸丁酯的摩尔比为1:0.05,四丙基氢氧化铵水溶液的浓度为15%,混合液b与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为10:1,焙烧温度为550℃,焙烧时间为6h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸铈,铂盐与硝酸盐的质量比为0.039:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.3mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为520℃,焙烧时间为7h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫低热值的燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到69%,在温度为150℃时的转化率达到88%,在温度为200℃时的转化率达到96.5%。

实施例11:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.99%、活性组分0.01%;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助剂为co2o3;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ti-mcm-41介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.5mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为30%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.033:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.001mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到70.5%,在温度为150℃时的转化率达到86%,在温度为200℃时的转化率达到93.5%。

实施例12:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.75%、活性组分0.25%、余量为助催化剂;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助剂为co2o3;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ti-mcm-41介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.5mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为20%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.046:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.025mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到74%,在温度为150℃时的转化率达到90%,在温度为200℃时的转化率达到98%。

实施例13:本实施例耐硫性催化燃烧催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体94.95%、活性组分0.5%;其中载体为ti-mcm-41,活性组分为pt和pts2,助剂为co2o3;以重量百分数计,ti-mcm-41分子筛中ti的含量为5%,si的含量为95%;

一种耐硫性催化燃烧催化剂的制备方法,具体步骤如下:

(1)ti-mcm-41介孔载体的制备:将硅酸钠和模板剂混合均匀配成溶液a,用硫酸溶液调节ph值为7,加入ticl4水溶液,水热反应得到沉淀物,沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧得到催化剂介孔载体即ti-mcm-41分子筛;其中硅酸钠和模板剂的质量比为3:1,模板剂为十六烷基三甲基溴化铵,溶液a中硅酸钠的浓度为0.5mol/l,ticl4水溶液中ticl4的质量浓度为10%,ticl4溶液与溶液a的体积比为1/4,水热反应温度为140℃,反应时间为3h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(2)负载型催化剂的制备:将铂盐、助催化剂金属的硝酸盐溶解于水中得到浸渍液,将步骤(1)所得催化剂介孔载体加入到浸渍液中并在搅拌条件下干燥、焙烧;其中助催化剂金属的硝酸盐为硝酸钴,铂盐与硝酸盐的质量比为0.056:1,浸渍液中铂盐的浓度为0.05mol/l,干燥为在温度60℃下低温干燥4h,然后在温度70℃下干燥1h,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5h;

(3)在温度为350℃条件下,将步骤(2)所得产物置于h2s和h2的混合气体中反应4h即得耐硫性催化燃烧催化剂,其中混合气体中h2s与h2的体积比为3:17;

本实施例的催化剂活性测试方法同实施例1,测试结果如表1所示,

表1催化剂的催化活性测试

从表1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性较好,co在温度为120℃时的转化率达到79%,在温度为150℃时的转化率达到93%,在温度为200℃时的转化率达到99%。

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