专利名称：含氮有机废气净化催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含氮有机废气净化催化剂。
工业有机废气中含氮有机物占相当大的比例。涉及许多行业，如涂料，皮革，鱼类加工等行业。含氮有机废气一般具有恶臭，剧毒，对环境污染很大，是大气污染防治的难题之一。由于含氮有机物中氮的存在形式大多为-NH2、
、≡N等，烃基可深度氧化成CO2、H2O，而胺基的氧化则有二种可能，即变成N2分子，或深度氧化成NOX分子，作为废气净化的要求，希望有控制的氧化到N2分子，而不希望生成NOX分子，造成二次污染。采用催化燃烧法处理含氮有机废气是一种较好的方法，其关键是制备氧化能力既不能过强，也不能过弱的催化剂，即能使烃基部分深度氧化，又能控制NOX氧化物生成的催化剂。国内北京工业大学研究了稀土钙钛矿型催化剂对吡啶的脱臭作用，取得了良好的进展，但其控氮能力为60%，而且未述工业化应用。(参见中国化工学会，日本化工学协会第二届化工环境保护学术交流会论文集，1987，成都)。
本发明的目的是制备一种对含氮有机废气既具有氧化能力，又具有较强的控制NOX生成的能力，避免产生二次污染的工业化应用的催化剂。
本发明提供的催化剂，以天然丝光沸石为载体，以铁、铜、锰、铬、铈的氧化物的二种或二种以上作为活性组分组合而成，活性组分以硝酸盐或有机酸盐溶液浸渍吸附法负载，经干燥直接分解，或转换成氢氧化物，再分解，焙烧制备而成。本发明所提供的催化剂，其活性组分铁∶铜∶锰为1-3∶1-3∶1-5(摩尔比)，铈∶铬为5-9∶1-5(摩尔比)，铁∶铬为2-3∶1-3(摩尔比)，活性组分与载体的重量比为1-10%。
本发明的催化剂对正丁胺，N-二甲基甲酰胺(简称DMF)、苯胺等含氮有机物都具有良好的催化活性和较强的控NOX能力。在空速5000-15000hr-1，浓度2000-5000mg/m3，反应温度280-400℃时，转化率＞98%，控NOX效率＞90%。
实施例1以硝酸铁Fe(NO3)3·9H2O、硝酸铜Cu(NO3)2·5H2O、硝酸锰Mn(NO3)250%水溶液，按Fe∶Cu∶Mn为1∶1∶13(摩尔比)，加水溶解后，将该溶液量调整到载体的吸水量，按活性组分与载体重量比为2.6%加天然丝光沸石小球，湿透载体后快速干燥分解，500℃活化4小时即为成品。
实施例2按实施例1所述的原料，载体和方法，在分解时，由于硝酸盐分解放出NOX，对环境有污染，湿透载体后，加适量的NaOH或Na2CO3溶液中和，洗至pH中性，然后，干燥，活化即为成品。
实施例3以硫酸铁FeSO4·7H2O、硫酸铜CuSO4·5H2O、硫酸锰MnSO4·H2O，按Fe∶Cu∶Mn为1.2∶1∶1.8(摩尔比)加水配制成溶液混合溶解，然后加氢氧化钠溶液使完全沉淀，过滤，水洗至无SO＝4离子，加柠檬酸溶液转换成柠檬酸盐溶液，然后加天然丝光沸石浸渍吸附，活性组分与载体的重量比为3.2%，炒干，500℃活化4小时，即为成品。
实施例4以硝酸铈，三氧化铬，按Ce∶er为2∶1(摩尔比)，加水配成溶液，然后加天然沸石浸渍吸附负载，活性组分其含量为载体重量的4%，烘干。500℃活化二小时即为成品。
实施例5以硝酸铁，三氧化铬按Fe∶Cr2∶1(摩尔比)，加水配成溶液，然后加天然沸石浸渍吸附活性组分，其含量为载体重量的3.5%，干燥，500℃活化3小时，即为成品。
实施例6本发明的催化剂与含贵金属钯，铂催化剂配合，通过双催化反应床反应，取得了良好的效果，应用于新港皮革有限公司Pu皮革生产线排气燃烧净化工艺，净化率＞98%，控NOX率＞90%，实现了含氮有机废气处理催化剂的工业化应用。
本发明的催化剂具有以下特点1、对正丁胺、DMF等有机胺类完全分解具有良好的催化活性，在空速5000-15000hr-1，正丁胺浓度2000-3000mg/m3时，T98＜280℃;DMF的浓度3000-5000mg/m3时，T98＜260℃。
2、有较高的控NOX效率，在完全转化的温度范围内，随反应温度的不同而不同，对正丁胺，DMF的氧化，反应温度分别在400℃，380℃以下时，控NOX＞90%。
3、催化剂的活性稳定性，抗热性较好，催化剂在500℃，600℃下处理2小时，转化率仍＞98%，在700℃，800℃下处理2小时，转化率＞95%，能满足工业应用的需要。
4、能与其它催化剂配合治理含烃，含氧衍生物及有机胺类等混合的有机废气，在工业生产中应用能获得更好的净化效果。
5、催化剂的制备工艺较简单，易于生产和推广应用。
6、由于催化剂主要活性组分为铁、铜、锰、铬、铈的氧化物，原料易得，价格低廉。
权利要求
1.一种含氮有机废气净化催化剂，其特征是催化剂的载体为天然丝光沸石，催化剂的活性组分为铁、铜、锰、铬、铈氧化物的二种以上组合而成。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征是所述活性组分与载体的重量比为1-10%。
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比例铁∶铜∶锰为;1-3∶1-3∶1-5(摩尔比)。
4.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比例铈∶铬为5-9∶1-5(摩尔比)。
5.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比例铁∶铬为2-3∶1-3(摩尔比)。
6.根据权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征是催化剂的活性组分，以硝酸盐或有机酸盐溶液浸渍法吸附在载体上，经干燥，直接分解或转换成氢氧化物再分解，活化即为成品。
7.根据权利要求6所述的催化剂的制备方法，其特征是活化在空气氛500℃下，时间为2-5小时。
全文摘要
一种含氮有机废气净化催化剂，以天然丝光沸石为载体，活性组分以铁、铜、锰、铈、铬氧化物的二种以上组合而成，活性组分和载体的重量比为1-10％，经浸渍法吸附活性组分，干燥分解，活化而成。该催化剂对正丁胺、N-二甲基甲酰胺(简称DMF)、苯胺等含氮有机物都具有良好催化活性和较强的控NO
文档编号B01J29/26GK1034867SQ8810089
公开日1989年8月23日 申请日期1988年2月10日 优先权日1988年2月10日
发明者袁贤鑫, 罗孟飞, 金松寿 申请人:杭州大学