专利名称：钯、铂/沸石有机废气净化催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用催化燃烧法处理有机废气的催化剂及其制备方法。
用催化燃烧法处理有机废气，可获得良好的净化效果，在国际上得到了广泛的应用，从查阅资料综合来看，国内外大多采用贵金属铂，钯为主要活性组分，Al2O3或金属为载体。其贵金属含量一般为0.1～0.9%，如沈阳环保所的铂，钯高镍合金催化剂，含铂0.8%，钯0.1%，参见环境科学1980.6，波兰专利PL109987所公布的Al2O3载体催化剂，含铂量为0.1%，日本专利昭60-97030，含铂量为1.2g/升。上述催化剂由于贵金属用量大，因而价格高，而且贵金属资源稀少，在我国推广应用困难。为了降低贵金属含量，提高催化活性，杭州大学研制了NZP型系列催化剂，采用天然沸石为载体，铂为主要活性组分，其铂含量为0.02～0.03%，参见石油化工1984年13卷，1985年14卷，该系列催化剂具有催化活性好，含铂量低，成本低等特点，但是其主要活性组分为铂，钯和铂相比，资源钯比铂丰富，价格较低，以钯代替铂，或部分代替铂，对资源的合理利用，降低催化剂成本是很有意义的。
显然，制备以钯为主要活性组分的催化性能更好、成本更低的催化剂就是本发明的目的。
经研究发现，铂，钯在某一比例范围内，铂，钯的催化活性能叠加而加强，产生共助催化效应，本发明的催化剂是采用天然丝光沸石为载体，贵金属钯为主，铂为副组分的催化剂，用离子交换吸附，还原和高温处理等工艺制备而成。该催化剂的活性组分含量是钯，铂与载体的重量比为0.01～0.09%，其较佳比例为0.02～0.05%，钯，铂相对比例为9.9～6.0∶0.1～4.0(摩尔比)。
本发明提供的催化剂的性能指标为空速(1/时)5000～20000起燃温度(℃)180～260耐热温度(℃)700净化率(%)≥98控NOX能力(%) ＞80本发明的催化剂制备可采用甲醛还原法，其制备步骤是;按上述比例的钯、铂制备成混合溶液;加适量的氨水使其转化成氨络正离子形式;将载体天然丝光沸石按比例浸入上述溶液，吸附钯，铂，加一定浓度的甲醛溶液还原，然后水洗，干燥，在一定高温下活化即成。也可采用H2O2还原法制备，其步骤基本上与上述甲醛还原法相同，所不同的是不加氨水和采用H2O2作为还原剂，即制备钯，铂混合溶液后，就加载体吸附钯，铂，然后加H2O2还原。
本发明提供的催化剂优点是1、该催化剂对烃类及其含氧衍生物具有较高的氧化活性。
2、对N-二甲基甲酰胺，正丁胺等含氮有机物既有较高的氧化活性，又有相当好的控NOX生成能力。
3、以钯为主要活性组分，减少铂的用量，催化剂成本低。
以下结合本发明的实例对本发明的内容作详细描述，以便更清楚了解本发明催化剂的性能和特点。
实例1吸取78ml钯液(20.5mg/ml)，40ml铂液(10mg/ml)，混合后加适量氨水，搅拌均匀使(PdCl4)＝、(PtCl6)＝等络阴离子转变为络氨正离子，取10公斤天然丝光沸石小球，其丝光含量大于50%，将上述的钯、铂混合液喷洒浸没载体沸石小球，静止2小时以上，使其充分吸附、交换，加1%浓度的甲醛溶液还原，静置1小时以上，用水洗至无Cl-离子为止，120℃下干燥，然后在空气氛500℃烘箱中活化4～5小时即成。该催化剂的活性组分是载体重量的0.02%，钯∶铂＝0.8∶0.2(摩尔比)。
实例2按实例1的制备方法，取298.8ml钯液，6ml铂液，载体丝光沸石10公斤，还原剂采用浓度5%甲醛溶液还原，所制得的催化剂的活性组分含量是载体重量的0.06%，钯∶铂＝0.99∶0.01(摩尔)。
实例3吸取39.3ml钯液、加40ml铂液混合均匀，将10公斤天然沸石不规则颗粒浸入上述钯、铂混合液，静置2小时以上，使其充分吸附交换，加2%浓度H2O2溶液还原，以下步骤与实例1相同。所得催化剂的活性组分含量是载体重量的0.01%，钯∶铂＝0.6∶0.4(摩尔比)。
实例4本发明的催化剂对不同反应物氧化活性表
反应活性，以转化率＞98%的下限反应温度表示。由表可见芳烃，含氧有机物具有很高的催化氧化活性。
实例5本发明的催化剂对含氮有机物脱臭与控NOX能力表
＊控NOX%以NO2计量＊＊前一组数据空速5000h-1，其他数据空速10000h-1。
由表可见该催化剂对N-二甲基甲酰胺，正丁胺等氧化，在完全分解的温度范围，＜400℃时，控NOX率＞80%，可避免NOX产生的二次所染。
实例6本发明的催化剂与杭州大学研制的BMZ-1型催化剂配合，在杭州新港合成革有限公司Pu生产线上使用，(废气主要含有N-二甲基甲酰胺，甲苯，甲乙酮等)达到了良好的脱臭能力，高的净化效力和控NOX能力，在浓度10000mg/m3左右，空速7500～15000h-1范围内，均在250℃左右迅速起动，有机物净化率＞98%，控NOX率＞90%，达到了工业生产废气排放要求。
权利要求
1.一种用于有机废气焚烧净化催化剂，其特征是催化剂的载体采用天然丝光沸石，钯为主要活性组分，铂为辅助活性组分。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是活性组分与载体的重量比为0.01～0.09%。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征是所述活性组分与载体的较佳重量比为0.02～0.05%。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是所述活性组分钯，铂的相对比例为9.9～6.0∶0.1～4.0(摩尔比)。
5.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法是a、将钯，铂按所述比例制成钯，铂混合液，b、加氨水使钯，铂转变成络氨离子，c、按所述比例加丝光沸石载体吸附钯，铂，d、加甲醛溶液还原，e、水洗，干燥，活化。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征是所述还原剂甲醛溶液浓度为1～5%。
7.根据权利要求1所述催化剂的制备方法是f、将钯，铂按所述比例制成钯、铂混合液，g、按所述比例加丝光沸石载体吸附钯，铂，h、加H2O2溶液还原，水洗，干燥，活化，
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征是还原剂H2O2溶液浓度为1～5%。
9.根据权利要求5或7所述的制备方法，其特征是所述制备条件为，吸附钯，铂，时间为2～4小时，水洗至无Cl-离子，120℃下干燥，500℃空气氛中活化3～5小时。
全文摘要
一种有机废气净化催化剂，以天然沸石为载体，以钯为主要活性组分，铂为辅助活性组分，活性组分与载体的重量比为0.01～0.09％，钯，铂的相对比例为9.9～6.0∶0.1～4.0(摩尔比)，采用离子交换，吸附，还原和高温活化方法制备而成，该催化剂不但对烃类及其含氧衍生物具有较高的催化氧化活性，而且对含氮有机物有较高的分解能力和良好的控制氮氧化物生成的能力，避免产生二次污染，可广泛用于有机废气净化处理，具有性能优良，成本低，制备简单，适用范围广等特点。
文档编号B01J29/22GK1034494SQ88100430
公开日1989年8月9日 申请日期1988年1月26日 优先权日1988年1月26日
发明者袁贤鑫, 罗孟飞, 金松寿 申请人:杭州大学