催化剂的用途和去除醛的方法与流程
未命名
08-18
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1.本公开涉及从流体中去除醛。
2.本发明涉及从流体中去除醛。更具体地但非唯一的,本发明涉及一种从流体(诸如气体)中去除一种或多种醛的方法。本发明还涉及使用包含氧化锰的催化剂来从流体(诸如气体)中去除一种或多种醛,所述催化剂可选地包含氧化锰iv和隐钾锰矿(cryptomelane)中的一种或两种。
3.本公开还涉及一种再生包含氧化锰的催化剂的方法。
背景技术:
4.在许多国家,对某些空气污染物(如挥发性有机化合物(voc))的水平有严格的限制。过滤器通常用于去除此类化合物,并且这些过滤器可包含促进此类化合物的破坏的催化剂。此类voc的一个重要类别是醛。醛是高度易燃的,可引起眼睛,皮肤和呼吸道刺激,并且从环境空气中去除醛是令人向往的。
5.本发明旨在缓解上述问题。替代地或附加地,本发明寻求提供一种从流体(诸如气体)中去除一种或多种醛的改进方法。替代地或附加地,本发明寻求提供例如在醛去除方法中使用催化剂之前或之后再生催化剂的改进方法。
技术实现要素:
6.根据第一方面,本发明提供了一种从运载流体中去除一种或多种醛的方法,所述方法包括以下步骤:
7.使包含一种或多种醛的运载流体与包含氧化锰的催化剂接触。
8.包含氧化锰的催化剂是提供氧化锰的源的催化剂。在一些实施例中,氧化锰的源包含氧化锰矿物。优选地,催化剂包含锰(iv)的氧化物。在优选的实施例中,催化剂包含氧化锰iv和/或隐钾锰矿。
9.令人惊讶的是,已发现氧化锰(特别是锰(iv)的氧化物,尤其是隐钾锰矿和/或氧化锰iv)有效地从运载流体中去除醛,特别是去除具有多个碳原子的醛。本领域技术人员将意识到一种或多种醛的去除包括一种或多种醛的破坏。在这方面,催化剂催化一种或多种醛的氧化,可选地以产生水和二氧化碳。
10.运载流体通常包含氧化剂,例如氧气。催化剂催化一种或多种醛的氧化。
11.如上所述,已证明隐钾锰矿和氧化锰iv在从运载流体中去除长链醛方面特别有效。在这方面,一种或多种醛可选地包括含有至少两个碳原子的至少一种醛,可选地包括含有至少三个碳原子的至少一种醛,可选地包括含有至少四个碳原子的至少一种醛(诸如丁烷醛或丙烷醛)。申请人惊讶地发现,氧化锰,特别是锰(iv)的氧化物,尤其是氧化锰iv和/或隐钾锰矿,在从流体流中去除长链醛方面是有效的。
12.一种或多种醛可选地包括含有高达六个碳原子的至少一种醛,可选地包括含有高达五个碳原子的至少一种醛,以及可选地包括含有高达四个碳原子的至少一种醛。
13.可选地,一种或多种醛不包括含有超过十个碳原子的醛、可选地不包括含有超过八个碳原子的醛、可选地不包括含有超过六个碳原子的醛和可选地不包括含有超过五个碳原子的醛。
14.氧化锰可以被承载,即催化剂可包含载体和氧化锰的源。在一些实施例中,催化剂包含载体和氧化锰iv和/或隐钾锰矿。
15.术语“载体”是指其上或其中具有氧化锰(例如,氧化锰iv和/或隐钾锰矿)的源的材料(例如,金属、半金属、半金属氧化物、金属氧化物、聚合物、陶瓷、泡沫)。例如,载体可包括泡沫。载体可包括陶瓷载体。载体可包括金属载体,诸如铝载体。载体可以是过滤器。载体可例如为空气过滤器,诸如用于车辆或家用空气处理装置(诸如家用空调装置)的空气过滤器。
16.催化剂可包含至少10wt%载体、可选地包含至少20wt%载体以及可选地包含至少30wt%载体。催化剂可包含高达90wt%载体、可选地包含高达80wt%载体以及可选地包含高达70wt%载体。
17.催化剂可包含至少2wt%的氧化锰的源、可选地包含至少5wt%的氧化锰的源、可选地包含至少10wt%的氧化锰的源、可选地包含至少15wt%的氧化锰的源和可选地包含至少20wt%的氧化锰的源。催化剂可包含高达100wt%的氧化锰的源、可选地包含高达90wt%的氧化锰的源、可选地包含高达75wt%的氧化锰的源、可选地包含高达60wt%的氧化锰的源、可选地包含高达50wt%的氧化锰的源、可选地包含高达40wt%的氧化锰的源、可选地包含高达30wt%的氧化锰的源和可选地包含高达20wt%的氧化锰的源。
18.催化剂可包含2wt%至30wt%的氧化锰的源,以及可选地包含5wt%至20wt%的氧化锰的源。
19.催化剂可包含至少2wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含至少5wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含至少10wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含至少15wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿以及可选地包含至少20wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿。催化剂可包含高达100wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含高达90wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含高达75wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含高达60wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含高达50wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿、可选地包含高达40wt%的锰iv的氧化物和/或隐钾锰矿、可选地包含高达30wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿以及可选地包含高达20wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿。
20.催化剂可包含2wt%至30wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿和可选地包含5wt%至20wt%的氧化锰iv和/或隐钾锰矿。
21.催化剂可包含粘合剂。例如,粘合剂可包含氧化铝或聚合物。催化剂可包含高达60wt%粘合剂、可选地包含高达50wt%粘合剂、可选地包含高达40wt%粘合剂和可选地包含高达30wt%粘合剂。
22.氧化锰(例如氧化锰iv和/或隐钾锰矿)的源可选地不被承载。
23.催化剂可包含一种或多种催化添加剂。例如,催化剂可包含钾和钙的一种或两种。
24.催化剂可基本上不含催化添加剂。
25.运载流体优选为气体,并且优选包含空气。如上所述,催化剂催化一种或多种醛的氧化,并且空气为一种或多种醛的氧化提供氧气。运载流体可选地基本上由空气组成。运载
流体可选地包含环境空气并且可选地基本上由环境空气组成,环境空气诸如内部(室内)环境空气或外部(室外)环境空气。
26.例如,催化剂可以是酸性的或碱性的。催化剂可已用酸或碱处理。
27.令人惊讶的是,已发现氧化锰,特别是氧化锰iv和/或隐钾锰矿,在低温下也有效地从运载流体中去除醛,即使一种或多种醛的浓度较低。因此,方法可包括在至少10℃、可选地在至少15℃、可选地在至少20℃、可选地在至少25℃、可选地在至少30℃、可选地在至少35℃和可选地在至少40℃的温度下使运载流体与催化剂接触。
28.如上所述,氧化锰,特别是氧化锰iv和/或隐钾锰矿,在低温下有效地从运载流体中去除醛。因此,方法可包括在不超过120℃、可选不超过110℃、可选不超过100℃、可选不超过90℃、可选不超过80℃、可选不超过70℃、可选不超过60℃和可选不超过50℃的温度下使运载流体与催化剂接触。
29.该方法可包括在10℃至120℃和可选地在20℃至100℃的温度下使运载流体与催化剂接触。一般来说,已经发现较高的温度导致催化剂的失活速率降低。
30.本领域技术人员将意识到运载流体和催化剂中的一者或两者可以被加热和/或冷却。例如,可将运载流体加热或冷却至所需温度,并与催化剂接触。或者,可以将催化剂加热或冷却至所需温度。
31.氧化锰,特别是氧化锰iv和/或隐钾锰矿,是低温下醛的有效去除剂。在这方面,方法可包括在20℃至60℃、可选地在20℃至50℃、可选地在20℃至40℃和可选地在20℃至30℃的温度下使运载流体与催化剂接触。
32.虽然氧化锰,特别是氧化锰iv和隐钾锰矿,在低温下出乎意料地良好地工作,就像许多此类催化剂一样,但它在更高温度下更有效地工作。因此,该方法可包括在40℃至120℃、可选地在40℃至100℃和可选地在60℃至100℃的温度下使运载流体与催化剂接触。
33.催化剂基本上可以由载体和氧化锰的源以及可选的一种或多种粘合剂组成。载体(和一种或多种粘合剂,如果存在的话)可以基本上如上所述。
34.催化剂可基本上由载体和隐钾锰矿以及可选的一种或多种粘合剂组成。载体(和一种或多种粘合剂,如果存在的话)可以基本上如上所述。
35.催化剂基本上可以由载体和氧化锰iv以及可选的一种或多种粘合剂组成。载体(和一种或多种粘合剂,如果存在的话)可以基本上如上所述。
36.该方法可包括使运载流体的流与催化剂接触。运载流体的流速可选地为每克催化剂至少10l/min。运载流体的流速可配置为使运载流体的醛含量降低至少30%、可选地降低至少40%、可选地降低至少50%、可选地降低至少60%和可选地降低至少70%。
37.运载流体与催化剂接触的总时间(计算为催化剂的总体积除以被处理流体的流速)称为停留时间。空速是停留时间的倒数。除非另有说明,否则本文公开的空速图为ghsv(气时空速)。空速优选至少2s-1
,更优选至少3s-1
,最优选至少4s-1
。空速优选至多75s-1
,更优选至多65s-1
,最优选至多56s-1
。
38.在一些实施例中,空速为2s-1
至75s-1
。在一些实施例中,空速为3s-1
至65s-1
。在一些实施例中,空速为4s-1
至56s-1
。在一些实施例中,空速为6s-1
至48s-1
。
39.运载流体可包含至少1ppb的一种或多种醛、可选地包含至少5ppb的一种或多种醛、可选地包含至少10ppb的一种或多种醛、可选地包含至少50ppb的一种或多种醛和可选
地包含至少100ppb的一种或多种醛。为了避免疑问,这里提到的ppb水平是指运载流体中所有醛的总量,除非声明的上下文另有规定。例如,如果运载流体包含100ppb丙烷和100ppb丁烷,则运载流体包含200ppb一种或多种醛。
40.运载流体可包含不超过10000ppb的一种或多种醛、可选不超过8000ppb的一种或多种醛、可选不超过5000ppb的一种或多种醛、可选不超过3000ppb的一种或多种醛、可选不超过2000ppb的一种或多种醛和可选不超过1000ppb的一种或多种醛。
41.运载流体可包含1ppb至10000ppb的一种或多种醛,可选地包含10ppb至5000ppb的一种或多种醛,可选地包含50ppb至3000ppb的一种或多种醛和可选地包含100ppb至2,500ppb的醛,可选地包含200ppb至2000ppb的醛,以及可选地包含100ppb至200ppb的醛。已发现本发明的方法对于在低温下去除相对低水平的一种或多种醛特别有效。在这方面,方法包括使包含100ppb至2500ppb的一种或多种醛(可选地100ppb至200ppb)的运载流体在高达100℃、可选地在高达80℃和可选地在高达60℃的温度下、可选地在20℃至60℃的温度下和可选地在35℃至60℃的温度下与催化剂接触。
42.当与催化剂接触时,运载流体可以可选地处于环境(大气)压力。当与催化剂接触时,运载流体可选地大于环境压力,运载流体可选地在与催化剂接触时为环境压力的101%至125%或101%至110%的压力。当与催化剂接触时,运载流体可以可选地小于环境压力,特别是如果运载流体包含空气(可选地环境空气)或基本上由空气(可选地环境空气)组成。当与催化剂接触时,运载流体可在环境压力的80%至99%的压力下。环境压力是周围介质的压力,可选地是周围空气的压力。该方法可包括可选地在使运载流体与催化剂接触之前使运载流体通过过滤器(即过滤器位于催化剂的上游)。压缩机或风扇可用于将运载流体抽吸通过过滤器,以至与催化剂接触。使用此类压缩机或风扇可促进运载流体在接触催化剂时处于小于环境压力的压力下。
43.本发明的方法可被认为是纯化运载流体的方法。纯化的运载流体(即通过或越过催化剂的运载流体)的醛含量可不超过未纯化的运载流体(在通过或超过催化剂之前的运载流体)的初始醛含量的50%,可选地不超过未纯化的运载流体的醛含量的40%,可选地不超过未纯化的运载流体的醛含量的30%,可选地不超过未纯化的运载流体的醛含量的20%,并且可选地不超过未纯化的运载流体的醛含量的10%。
44.催化剂可具有高表面积。催化剂可以是整体的。催化剂可以是多孔的。催化剂可包含曲折流动路径,这引起湍流并增加醛分子与催化剂的碰撞频率。
45.不希望受理论束缚的是,预计将一种或多种醛与催化剂接触会导致水和二氧化碳的形成。
46.使运载流体与催化剂接触的步骤也可以从运载流体中去除臭氧(如果存在的话)。因此,即使臭氧浓度较低,包含氧化锰、特别是氧化锰iv和/或隐钾锰矿的催化剂在低温下有效地从运载流体中去除臭氧。因此,在一些实施例中,运载流体包含臭氧。本文中描述的用于使运载流体与催化剂接触的步骤的温度和其他特征也适用于从运载流体中去除臭氧的情况。
47.本发明的方法可由家用空气处理装置执行。
48.已观察到不同的醛官能度影响醛去除反应和催化剂,特别是催化剂的失活速率。可以改变接触运载流体的步骤,以便最大限度地提高催化剂的性能和/或最小化催化剂的
失活速率。在一些实施例中,根据包含在运载流体中的一种或多种醛,使运载流体与催化剂接触的步骤是可变的。在这些实施例中,通过分析方法(例如,使用电化学传感器、气相色谱或质谱)分析运载流体中的一种或多种醛。运载流体中的一种或多种醛可被识别(例如,通过分子量或官能度)。随后可以控制接触运载流体的步骤的参数和/或特征,诸如温度、流速、停留时间、空速和/或压力。
49.在一些实施例中,第一方面的方法包括:
50.(a)确定运载流体内一种或多种醛的一种或多种物理或化学性质和/或运载流体内一种或多种醛中的每一种的浓度;和
51.(b)基于步骤(a)中的确定,调整运载流体与催化剂接触的步骤的一个或多个参数。
52.在一些实施例中,步骤(a)包括确定一种或多种醛的分子量。在一些实施例中,步骤(a)包括确定一种或多种醛的特定特性。在一些实施例中,步骤(a)包括使用选自电化学传感器、气相色谱法和质谱法的分析技术,优选电化学传感器。
53.在一些实施例中,步骤(b)中的调整包括调整选自温度、流速、停留时间、空速和压力的一个或多个参数。在一些实施例中,调整一个或多个参数以补偿一种或多种醛对催化剂失活的影响。例如,已发现,一般而言,分子量较低的醛(甲醛除外)引起催化剂更快地失活。因此,在一些实施例中,在步骤(a)中确定醛分子量导致在步骤(b)中温度升高,以抵消增加的失活速率。
54.在一些实施例中,本发明的方法还包括促进从运载流体中去除一种或多种杂质的步骤。该步骤通常在如上所述的与催化剂接触的步骤之前。促进去除杂质的步骤允许去除运载流体中的杂质,通常在随后在使运载流体与催化剂接触的步骤中去除一种或多种醛之前。这具有减少催化剂失活的优点,例如由于去除能够物理吸附的化学物质的杂质。
55.优选地,一种或多种杂质为挥发性有机化合物(vocs)。在一些实施例中,一种或多种杂质选自具有高达150gmol-1
分子量的取代或未取代的烃。在一些实施例中,一种或多种杂质选自具有高达150gmol-1
分子量的取代或未取代的芳族烃。在一些实施例中,一种或多种杂质选自具有高达150gmol-1
分子量的取代或未取代的脂族和芳族烃。在一些实施方案中,一种或多种杂质选自烃,例如但不限于苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、丙烷、己烷、环己烷、醛(例如但不限于甲醛)、柠檬烯、蒎烯、乙酸乙酯和丁醇。
56.促进去除杂质的步骤可包括过滤运载流体。优选地,过滤通过碳过滤或通过使用hepa(高效微粒空气)过滤器来执行。可选地,促进去除杂质的步骤可包括在室温下使运载流体与另外的催化剂种类接触,这对去除甲醛特别有效地,有利地不需要额外的能量,并且在使运载流体与包含氧化锰的催化剂接触的步骤中,在含氧化锰的催化剂中留下可用于长链醛去除的位点。
57.在替代实施例中,促进去除杂质的步骤是在与催化剂接触的步骤之后。
58.在一些实施例中,第一方面的方法还包括以下步骤:在存在氧气源的情况下,将催化剂加热至至少90℃的再生温度。令人惊讶的是,已发现包含如本文所述的氧化锰的催化剂的初始性能可通过再生过程完全恢复,该再生过程涉及在存在氧气源的情况下将催化剂加热至升高温度(再生温度)。一般来说,较高的再生温度导致催化剂性能恢复率的提高。通常,恢复的催化剂性能的总量随着再生时间(即,将催化剂加热到再生温度的时间)而增加,
直到最大效率。将催化剂加热至再生温度的步骤可包括直接加热催化剂和/或加热催化剂的周围环境(诸如空气或气流,其可包含氧气源)。当然可以理解,催化剂的温度将与周围环境的温度平衡。
59.在一些实施例中,再生温度为至少100℃。在一些实施例中,再生温度为至少110℃。在一些实施例中,再生温度为至少120℃。在一些实施例中,再生温度为至少130℃。在一些实施例中,再生温度为至少140℃。在一些实施例中,再生温度为至少150℃。在一些实施例中,再生温度为至少160℃。
60.在一些实施例中,再生温度至多为300℃。在一些实施例中,再生温度至多为250℃。在一些实施例中,再生温度至多为225℃。在一些实施例中,再生温度至多为200℃。在一些实施例中,再生温度至多为175℃。
61.在一些实施例中,再生温度在90℃与300℃之间。在一些实施例中,再生温度在90℃与250℃之间。在一些实施例中,再生温度在100℃与250℃之间。在一些实施例中,再生温度在110℃与250℃之间。在一些实施例中,再生温度在110℃与225℃之间。在一些实施例中,再生温度在110℃与225℃之间。在一些实施例中,再生温度在120℃与225℃之间。在一些实施例中,再生温度在110℃与200℃之间。在一些实施例中,再生温度在120℃与200℃之间。在一些实施例中,再生温度在130℃与200℃之间。在一些实施例中,再生温度在110℃与175℃之间。在一些实施例中,再生温度在120℃与175℃之间。在一些实施例中,再生温度在130℃与175℃之间。
62.在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤包括基本上加热整个催化剂。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤包括加热催化剂的一部分。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤包括加热催化剂的第一部分,随后加热催化剂的一个或多个其它部分。催化剂的第一部分和一个或多个其它部分可构成整个催化剂或基本上整个催化剂。催化剂的第一部分和一个或多个其它部分可分开和依次加热。催化剂的每一部分可独立地小于催化剂总质量的四分之三,或小于催化剂总质量的一半,或小于催化剂总质量的四分之一,或小于催化剂总质量的六分之一,或小于催化剂总质量的十分之一。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤包括加热催化剂的一部分,随后基本上加热整个催化剂。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤包括基本上加热整个催化剂,随后加热催化剂的一部分。
63.在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少15分钟。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少30分钟。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少60分钟。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少90分钟。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少120分钟。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至少150分钟。
64.在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至多12小时。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至多10小时。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至多8小时。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至多6小时。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行至多4小时。
65.在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行15分钟至12小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行20分钟至10小时之间。在一些实施例
中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行60分钟至8小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行90分钟至6小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行120分钟至6小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行90分钟至4小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行120分钟至4小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行150分钟至6小时之间。在一些实施例中,将催化剂加热至再生温度的步骤进行150分钟至4小时之间。
66.将催化剂加热至再生温度的步骤可在使运载流体与催化剂接触的步骤之前或之后。优选地,将催化剂加热至再生温度的步骤是在将运载流体与催化剂接触的步骤之前。
67.在一些实施例中,除了将催化剂加热至再生温度的步骤和使运载流体与催化剂接触的步骤之外,方法包括如上所述的促进去除杂质的步骤。
68.在一些实施例中,该方法包括将催化剂加热至再生温度的步骤,随后是将运载流体与催化剂接触的步骤,再随后是将催化剂加热至再生温度的进一步步骤。此类方法还可以可选地包括如本文所述的促进去除杂质的步骤,优选在使运载流体与催化剂接触的步骤之前进行。
69.在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热到再生温度的步骤的时间长度的至多50倍。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的至多40倍。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的至多30倍。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的至多20倍。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的至多10倍。
70.在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热到再生温度的步骤的时间长度的至少2倍。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的至少3倍。
71.在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热到再生温度的步骤的时间长度的2倍至50倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的2倍至40倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的2倍至30倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的2倍至20倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的2倍至10倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的3倍至50倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的3倍至40倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的3倍至30倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的3倍至20倍之间。在一些实施例中,执行与催化剂接触的步骤的时间长度是将催化剂加热至再生温度的步骤的时间长度的3倍至10倍之间。
72.如上所述,已观察到不同的醛官能度影响醛去除反应和催化剂,特别是催化剂的
失活速率。在一些实施例中,根据包含在运载流体中的一种或多种醛,将催化剂加热到再生温度的步骤是可变的。在这些实施例中,通过分析方法(例如,使用电化学传感器、气相色谱或质谱)分析运载流体中的一种或多种醛。运载流体中的一种或多种醛可被识别(例如,通过分子量或官能度)。在使运载流体与催化剂接触的步骤中催化剂失活之后,可以控制将催化剂加热至再生温度的步骤的参数和/或特征,诸如再生温度、再生时间和/或压力。该控制允许定制和/或最大化再生率。
73.在一些实施例中,方法包括:
74.(i)确定运载流体内一种或多种醛的一种或多种物理或化学性质和/或运载流体内一种或多种醛中的每一种的浓度;和
75.(ii)基于在步骤(i)中进行的确定,调整将催化剂加热至再生温度的步骤的一个或多个参数。
76.在一些实施例中,步骤(i)包括确定一种或多种醛的分子量。在一些实施例中,步骤(i)包括确定一种或多种醛的特定特性。在一些实施例中,步骤(i)包括使用选自电化学传感器、气相色谱法和质谱法的分析技术,优选电化学传感器。
77.在一些实施例中,步骤(ii)中的调整包括调整再生温度。在一些实施例中,调节再生温度以补偿一种或多种醛对催化剂失活的影响。例如,已发现,一般而言,分子量较低的醛类引起催化剂更快地失活。因此,在一些实施例中,在步骤(i)中确定醛分子量导致在步骤(ii)中增加再生温度,以抵消增加的失活。
78.根据本发明的第二方面,还提供了一种再生催化剂的方法,该方法包括在存在氧气源的情况下将催化剂加热至至少90℃的再生温度的步骤。本文相对于第一方面描述的该步骤的特征在加以必要的修正后适用于第二方面。例如,根据本发明第一方面的方法中的催化剂的限定来限定该催化剂(即催化剂包含氧化锰并且可以具有上述特征中的一个或多个),并且至少如上所述的再生温度和时间也适用于第二方面。换句话说,将催化剂加热至再生温度的步骤可由本发明的第一方面涵盖,或是本发明的不同方面中的步骤(即,在第二方面中,涉及再生催化剂的方法)。
79.根据本发明的第三方面,还提供了包含氧化锰的催化剂的用途,以从运载流体中去除一种或多种醛。如上文关于本发明第一方面所述的方法,包含氧化锰的催化剂是提供氧化锰的源的催化剂。在一些实施例中,氧化锰的源包含氧化锰矿物。优选地,催化剂包含锰iv。在优选的实施例中,催化剂包含氧化锰iv和/或隐钾锰矿。本发明第三方面的方法可包括使用包含氧化锰(优选地氧化锰iv和/或隐钾锰矿)的催化剂来破坏运载流体中携带的一种或多种醛。
80.本发明的第三方面的用途可包括上述与本发明的第一方面的方法相关的那些特征。例如,该一种或多种醛可具有上述与本发明第一方面的方法相关的特征中的一个或多个。该运载流体可具有上述与本发明的第一方面的方法相关的特征中的一个或多个。
81.根据本发明的第四方面,提供了一种催化剂,该催化剂用于本发明的第一方面的方法和/或本发明的第二方面的方法和/或本发明的第三方面的用途。
82.该催化剂可具有上述与本发明的第一方面的方法相关的特征中的一个或多个特征。
83.根据本发明的第五方面,提供了一种包含根据本发明的第四方面的催化剂的家用
空气处理装置。
84.该催化剂可包含上述与本发明的第一方面的方法相关的特征中的一个或多个特征。本发明的第五方面的家用空气处理装置可用于:从运载流体中去除一种或多种醛和/或再生催化剂。因此,可根据本发明的第一方面和/或第二方面的方法操作本发明的第五方面的家用空气处理装置。
85.当然应当理解,关于本发明的一个方面而描述的特征可以并入本发明的其他方面。例如,本发明的方法可以并入参考本发明的设备而描述的任何特征,并且反之亦然。
附图说明
86.现在将参照附图描述说明本发明的原理的实施例和实验。
87.图1曲线图显示了在扩展连续注射分析(cia)测试期间获得的测试数据的单通效率(spe)随时间推移。
88.图2曲线图显示了在扩展spe测试和不同温度的过程中spe的降低。
89.图3曲线图显示了在cia测试过程中,不同催化剂温度下的spe与累计测试时间的关系。
90.图4曲线图显示了不同乙醛浓度下在spe测试中测量的对于铝上隐钾锰矿的spe变化。
91.图5曲线图显示了7种铝上隐钾锰矿样品的初始spe(图a)和暴露于气流大约36小时之后的spe(图b)。
92.图6曲线图显示用清洁空气吹扫后从催化剂下游测量的乙醛浓度随时间变化。
93.图7曲线图显示了spe随累计测试时间的下降以及再生后spe的随后恢复。
94.图8曲线图显示了再生前测量的spe,以及在不同温度下再生后的spe。
95.图9曲线图显示总催化剂性能恢复与再生温度之间的关系。
96.图10曲线图显示总催化剂性能恢复与再生时间之间的关系。
97.图11曲线图显示了在累计再生时间内初始和失活后与后续再生之间的spe差异。
98.图12曲线图显示了spe与空速之间的关系。
具体实施方式
99.现在将参照附图仅通过示例来描述本发明的实施例。
100.示例1-3和比较示例1-3
101.研究了隐钾锰矿从空气流中去除醛的能力。在空气中包含乙醛、丙醛、丁醛、巴豆醛(crotonaldehyde)、异丙醇、丙酮和乙酸甲酯的气体通过50g的催化剂(basf se),该催化剂包含安装在金属载体上的隐钾锰矿。估计的隐钾锰矿含量为催化剂重量的5-20wt%。使用气相色谱质谱仪分析通过隐钾锰矿的气体样品作为时间的函数,结果示于表1中。温度为90℃,乙醛、丙醛、丁醛、巴豆醛、异丙醇、丙酮和乙酸甲酯的浓度分别为0.5ppm。流速为7.5升/秒,39.1/s ghsv(气时空速)。
[0102][0103][0104]
表1
–
通过隐钾锰矿催化剂的挑战剂
[0105]
表1的数据显示,令人惊讶的是,隐钾锰矿在相对低温下从运载气体中去除醛(在这种情况下,醛包含三个和四个碳原子)特别有效,但在去除诸如醇(例如异丙醇)、酮(例如丙酮)和酯(乙酸甲酯)等多种其它挑战方面远不那么有效。
[0106]
示例4
[0107]
还研究了氧化锰iv在约100℃下从空气流中去除醛的能力。在约100℃的初始温度下,将包含0.5ppm乙醛的空气流(25l/min)通过0.5g的60目氧化锰iv(sigma aldrich),并测量空气中乙醛的浓度。对催化剂在测量过程中的温度进行估计。在没有催化剂的情况下,确定乙醛的浓度为0.53ppm。在催化剂插入之后立刻地,已通过催化剂的空气中的乙醛浓度为0.20ppm,在约1小时的时间内略微升高至约0.30ppm的稳定水平。去除催化剂后,确定乙醛在气流中的浓度为约0.48ppm。
[0108]
这表明氧化锰iv在相对低温下从空气流中去除醛(特别是乙醛)特别有效。
[0109]
比较示例4-9
[0110]
使用不同的预期催化剂重复示例4的方法,在本例中为锰ii氧化物(比较示例4)、锰ii、iii氧化物(比较示例5)、li2mn2o4(比较示例6)和fe2o3(比较示例7)。比较示例4-7的催化剂在示例4的条件下均没有有效地起作用。还使用锰iii氧化物(比较示例8)在60℃的较低温度下重复示例4的方法,但这示出限于不去除乙醛。还研究了包含pd或pt的催化剂(比较示例9)去除乙醛的能力,但有效去除乙醛需要远高于100℃的温度,并且不产生高的单通效率(克对克)。
[0111]
示例5-8
[0112]
单通效率(spe)是性能指标,其指示在单次通过催化剂中从处理的流体中去除的挑战污染物的量。spe测试是一种测试类型,其涉及将恒定浓度的污染物通过催化剂样品,并测量催化剂上游和下游污染物浓度的差异。
[0113]
研究了隐钾锰矿从气流中去除各种浓度的乙醛的能力作为温度的函数。将15g包含承载在铝上的隐钾锰矿的催化剂(basf se)经受0.2ppm(示例5)、0.3ppm(示例6)、0.4ppm(示例7)和0.5ppm(示例8)的乙醛挑战(流速为25升/分钟,33.9/秒的空速)。将单通效率(spe)作为在每个乙醛浓度下的温度的函数来测量,并且发现隐钾锰矿是去除醛(在这种情况下,乙醛)的令人惊讶的有效催化剂,即使在非常低的温度(例如30℃)下也是如此。此外,在略微升高的温度(例如70℃)下,隐钾锰矿是从气流中去除醛的非常有效的催化剂。此外,
至少对于这些条件,发现催化剂的效率与挑战的浓度无关。
[0114]
示例9-11
[0115]
研究了隐钾锰矿从气流中去除乙醛、丙醛和巴豆醛的能力作为温度的函数。将33.6克包含承载在铝上的隐钾锰矿的催化剂经受0.5ppm的乙醛(示例11)、0.5ppm的丙醛(示例9)和0.5ppm的巴豆醛(示例10)的挑战(流速为7.5升/秒,39.1/秒ghsv)。乙醛的单通效率在50℃时为14%,在70℃时为28%。丙醛的单通效率在50℃时为14%,在70℃时为28%。巴豆醛的单通效率在50℃时为25%,在70℃时为29%。示例9和10表明,即使在相对较低的温度下,隐钾锰矿在从气流中去除长链醛(例如丙醛和巴豆醛)方面也令人惊讶地有效。
[0116]
示例12
[0117]
图1显示示例12,即在扩展连续注射分析(cia)测试期间获得的测试数据。cia测试是一种测试类型,其涉及以设定的质量剂量率连续给腔室添加污染物,同时使用催化剂样品来清洁腔室。腔室连续混合,记录腔室中污染物的浓度。从浓度测量、通过催化剂的流速和污染物质量剂量率可以确定spe。
[0118]
在示例12中,在30m3腔室内使用乙醛作为污染物并在铝载体上具有隐钾锰矿(basf se,如在使用该催化剂的所有示例中一样),以进行cia测试。催化剂的孔径为2mm。污染物的质量剂量率为3.9-7.9mg/h(初始质量剂量率为7.9mg/h,在随后的试验中降低,以确保腔室内的浓度不会因spe的降低而过度增加)。将气流加热至50℃。空速为11.2s-1
。图1显示了多个测试,其中x轴是累计测试时间。数据显示,在暴露时间内,spe从第一小时内的约86%至70%下降到42小时后的约5%。这表明随着暴露于醛和气流的累计暴露时间的增加,催化剂的性能降低。
[0119]
示例13-16
[0120]
还研究了催化剂失活的温度依赖关系。图2显示铝上隐钾锰矿的催化剂样品(具有1mm的孔径)的spe随时间的变化,在其它条件相同的spe测试中,该催化剂样品在50℃(示例13)和85℃(示例14)下暴露于0.5ppm的乙醛,其中空速为14.7s-1
。加热发生在烤箱中,使得气流和催化剂都被加热到各自的温度。在15小时内,在50℃下,spe下降了20.1%,而在85℃下,spe下降了6.5%。
[0121]
图3显示了在cia测试过程中,不同催化剂温度下的spe与累计测试时间的关系。cia测试使用乙醛作为污染物,使用在铝上隐钾锰矿的催化剂样品(孔径为2mm),除了气流温度之外,这些测试都是相同的。空速为11.2s-1
。在50℃(示例15)下,发现失活速率比在70℃(示例16)下高约5.4倍。
[0122]
因此,示例13至16表明,随着催化剂温度的升高,催化剂的失活速率降低。
[0123]
示例17-20
[0124]
研究了对于不同醛的催化剂失活的变化。表2显示了一组cia测试的结果,这些测试除了挑战污染物的身份其余都完全相同。显示了不同醛的初始spe值和spe衰减速率,其中k指的是指数衰减速率常数,该常数从cia测试中在大约3.7mg/h注射速率下通过测得的spe数据与时间拟合。
[0125][0126]
表2
–
通过cia测试的对于不同醛的初始spe值和spe衰减速率
[0127]
观察到催化剂失活的速率随不同的醛官能度而变化,其中变化与初始性能一致。一般来说,较低的醛分子量会导致失活速率增加(尽管预计在这些条件下甲醛不会遵循这种趋势)。
[0128]
示例21-23
[0129]
研究了醛浓度对失活速率的影响。图4显示了在不同乙醛浓度的spe测试中测量的铝上隐钾锰矿的spe变化,其中数据被偏移以显示spe与初始值的变化。测试的乙醛浓度为1.0ppm(示例21)、0.5ppm(示例22)和0.2ppm(示例23)。这些测试在50℃下对相同样品进行,并在每次测试之间进行再生。据观察,随着时间的推移,spe与最初的spe相比有所下降,并且随着醛挑战污染物浓度的增加,失活速率增加。
[0130]
示例24
[0131]
使用单独的气流将七个铝上隐钾锰矿样品(样品编号1至7)失活约36小时。在57℃的温度下失活之前和之后测量spe。图5显示示例24的观察结果,其中曲线图a示出初始spe,曲线图b示出样品编号1至7中的每个样品暴露于气流大约36小时后的spe。
[0132]
在这种情况下,负spe指示正在发生排气/解吸,即当挑战污染物通过整个测试系统时,在催化剂下游测得的传感器信号高于上游。排气浓度显示在曲线图b的右轴上,其基于使用乙醛的校准。对于所有spe测试,使用alphasense pid传感器。由于不同voc的pid传感器的响应因子可能有显著差异,因此显示的浓度是近似值。
[0133]
结果表明,由于暴露于空气中的voc,也会发生失活。加热已长时间暴露于气流中的催化剂样品,导致voc从催化剂中排出。排气测量示出,气流和其他voc导致的失活是由于物理吸附。因此,通过诸如预过滤(例如碳过滤)的方法去除voc将减少失活效应。
[0134]
示例25
[0135]
在spe测试中将催化剂样品在60℃下暴露于0.5ppm乙醛约16小时,在此期间连续测量spe。然后计算由催化剂去除的乙醛的总质量。随后在密封腔室内再生催化剂样品。然后用清洁空气吹扫该腔室,同时在下游测量浓度。由此,计算出任何排气/解吸的乙醛的质量(参见图6,其示出在用清洁空气吹扫后在铝上隐钾锰矿的催化剂的下游测得的乙醛的浓度)。表3示出了不同催化剂破坏的乙醛的百分比。醛导致的失活与饱和催化循环有关。
[0136]
[0137][0138]
表3
–
破坏的乙醛的百分比
[0139]
示例26-30
[0140]
已经发现,初始催化剂性能可以通过再生过程完全恢复,该再生过程涉及在氧气源存在下将催化剂加热到升高温度。在以下示例和相关附图中,“再生”也可称为“再活化”。
[0141]
在示例26中,反复向测试腔室投加一定质量的污染物(巴豆醛),同时使用催化剂样品(铝上隐钾锰矿)在60℃的温度下清洁腔室。催化剂的孔径为1毫米,空速为10.15s-1
。观察到将催化剂加热至130℃持续1小时的效果。考虑测试流速,采用腔室内污染物浓度变化率计算催化剂的去除效率。图7示出示例26的结果。每个数据点代表从污染物的每次投放测量的性能。随着每次连续测试,累计测试时间随着催化剂处理更多的污染物而增加。图7显示了加热催化剂的效果的代表性示例,其示出了spe随累计测试时间的减少以及再生后spe的后续恢复。
[0142]
在示例27中,使铝上隐钾锰矿的单个样品失活(通过在实验室环境中的气流中放置16小时)并且随后通过加热60分钟来尝试再生。在70℃和110℃之间的各种温度下进行加热。在加热之前和之后测量spe。结果如图8所示。
[0143]
在示例28中,观察到总催化剂性能恢复与再生温度之间的关系。在示例28中,使用与示例27中的相同的测试设置,除了每次再生在110℃和150℃之间的不同温度下对相同样品进行15分钟。结果如图9所示,其中“再活化部分”轴上的1值将等同于性能的完全恢复。发现性能恢复速率随着再生温度的升高而增加。
[0144]
在示例29中,观察到总催化剂性能恢复与再生时间之间的关系。在示例29中,使用与示例27中的相同的测试设置,除了在110℃下对相同样品进行不同时间长度的再生。结果示于图10中,其中“再活化部分”轴上的值1将等同于性能的完全恢复。已发现恢复的催化剂性能的总量随着再生时间(即,将催化剂加热到再生温度的时间)而增加,直到最大效率。
[0145]
在示例30中,还观察到总催化剂性能恢复与再生时间之间的关系。这使用了与示例24中的类似的设置,其中使用气流在存放处中对铝上隐钾锰矿的样品失活约36小时。在57℃的温度下失活之前和之后测量spe。随后,通过在130℃下加热1小时、再加热2小时和又加热2小时来尝试再生,在每次再生之间进行spe测试。结果如图11所示,该图显示了在累计再生时间内初始和失活后与后续再生之间的spe差异。可以看出,与涉及更短的失活时间的示例27(图8)相比,该再生该样品需要更长的时间。因此,恢复初始催化剂性能所需的总时间取决于总性能损失。
[0146]
在另外的实验中,还观察到spe与停留时间和空速有关。停留时间是处理的流体与催化剂接触的总时间,其计算为催化剂的总体积除以处理的流体的流速。空速是停留时间的倒数。显示spe与空速之间关系的数据如图12所示。图12示出在单个催化剂样品(具有2mm的孔径和20cm3的体积)上进行的四个独立的spe实验。在测试之间再生样品,并且改变流速以实现不同的空速。spe测试均在50℃下进行。
[0147]
比较示例10
[0148]
观察到在尝试再生期间缺氧对总催化剂性能恢复的影响。将铝上隐钾锰矿的催化剂暴露于零空气和2.7ppm的乙醛约16小时,然后在130℃下在充满氮气的密封腔室中再生2小时。在失活之前和之后测量spe,然后在氮中再生后再次测量spe。结果如图4所示。可以看出,在氮气氛中没有观察到明显的再生,这表明在再生过程中需要氧气源。
[0149][0150]
表4
–
醛引起的失活的再生需要氧气源
[0151]
虽然本发明已参照特定示例进行了描述和说明,但本领域的普通技术人员将理解,本发明适用于本文未具体说明的许多不同的变体。仅作为示例,现在将描述某些可能的变体。
[0152]
以上示例论证了一种特定类型的氧化锰iv的使用。本领域技术人员将意识到可以使用其它氧化锰iv(即锰(iv)的其它氧化物)。
[0153]
上面的示例论证了不被承载的氧化锰iv的使用。本领域技术人员将意识到氧化锰iv有可能处于载体上。
[0154]
上面的示例论证了隐钾锰矿在载体上的使用,例如在泡沫或金属载体上。本领域技术人员将意识到其他载体是可能的,并且隐钾锰矿可以在不被承载的情况下使用。
[0155]
以上示例论证了氧化锰iv和隐钾锰矿如何用于去除具有高达四个碳原子的醛。本领域技术人员将意识到,氧化锰iv和隐钾锰矿可用于去除具有超过4个碳原子的醛。
[0156]
上面的示例示出了氧化锰iv和隐钾锰矿如何单独用于从运载流体中去除醛。本领域技术人员将意识到可以将氧化锰iv和隐钾锰矿与其他催化剂组分一起使用。例如,氧化锰iv和隐钾锰矿可以一起使用,例如,氧化锰iv和隐钾锰矿在同一载体上。替代地或附加地,氧化锰iv可与隐钾锰矿顺序使用,例如,通过首先使运载流体与例如氧化锰iv接触,然后使运载流体与隐钾锰矿接触。
[0157]
在前面的描述中,在提及具有已知、明显或可预见的等同物的整体或元素的情况下,则这样的等同物被并入本文中,如同被单独阐述一样。应当参考权利要求来确定本发明的真实范围,其应当被解释为包括任何这样的等同物。读者还将理解,被描述为优选、有利、方便等的本发明的整体或特征是可选的,并且不限制独立权利要求的范围。此外,应当理解,这种可选的整体或特征虽然在本发明的一些实施例中可能是有益的,但是在其他实施例中可能是不希望的,并且因此可以不存在。
[0158]
虽然本发明已经与上述示例性实施例一起描述,但是当给出本公开时,许多等效的修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。因此,上述本发明的示例性实施例被
认为是说明性的,而不是限制性的。可以在不背离本发明的精神和范围的情况下对实施例进行各种更改。
[0159]
为避免任何疑问,本文提供的任何理论解释旨在提高读者的理解。发明人不希望被这些理论解释所束缚。
[0160]
本文使用的任何章节标题仅用于编制目的,并且不应被解释为限制所描述的主题。
[0161]
在整个说明书中,包括随后的权利要求书,除非上下文另有要求,词语“包括”和“包含”,以及诸如“含有”、“含”和“囊括”之类的变体,将被理解为暗示包括所陈述的整体或步骤或整体或步骤的组,但不排除任何其他整体或步骤或整体或步骤的组。
[0162]
需注意,如在说明书和所附权利要求中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物,除非内容另有明确规定。范围可以在本文中表示为从“约”一个特定值和/或到“约”另一个特定值。当表示这样的范围时,另一个实施例包括从一个特定值和/或到另一个特定值。类似地,当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时,将理解该特定值形成了另一个实施例。与数值相关的术语“约”是可选的,并且意指例如+/-10%。
技术特征:
1.一种从包括环境空气的运载流体中去除一种或多种醛的方法,所述方法包括以下步骤:使包括一种或多种醛的运载流体与包括氧化锰的催化剂接触。2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述催化剂包括氧化锰iv和/或隐钾锰矿。3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法,其中,至少一种醛包括至少两个碳原子。4.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法,其中,至少一种醛包括至少三个碳原子。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少一种醛包括高达六个碳原子。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述催化剂包含载体,氧化锰iv和/或隐钾锰矿承载在所述载体上或在所述载体中。7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述载体包括泡沫和/或金属载体和/或陶瓷载体。8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法,其中,所述催化剂包括至少10wt%的载体,并且可选地包括高达90wt%的载体。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述催化剂包括粘合剂,所述粘合剂可选地包含氧化铝或聚合物。10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述催化剂包含高达60wt%的粘合剂。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述运载流体基本上由环境空气组成。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括在至少10℃的温度下使所述运载流体与所述催化剂接触。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括在20℃至100℃的温度下使所述运载流体与所述催化剂接触。14.根据权利要求13所述的方法,包括在20℃至60℃的温度下使所述运载流体与所述催化剂接触。15.根据权利要求13所述的方法,包括在60℃至100℃的温度下使所述运载流体与所述催化剂接触。16.根据权利要求13所述的方法,包括在100℃的温度下使所述运载流体与所述催化剂接触。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括使所述运载流体的流与所述催化剂接触,所述运载流体的流速配置为使所述运载流体的醛含量降低至少30%。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述运载流体包括至少1ppb的一种或多种醛,并且可选地包括至少5ppb的一种或多种醛。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,包括在小于环境压力的压力下使所述运载流体与所述催化剂接触。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括以下步骤:在与所述催化剂接触的步骤之前,促进从所述运载流体中去除一种或多种杂质,可选地去除挥发性有机化合物(voc)。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,促进从所述运载流体中去除一种或多种杂质的步骤包括:过滤所述运载流体,可选地通过碳过滤或通过使用hepa过滤器过滤所述运载流体。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括以下步骤:在氧气源存在下,将所述催化剂加热至至少90℃的再生温度。23.根据权利要求22所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤在与所述催化剂接触的步骤之前。24.根据权利要求22或权利要求23中任一项所述的方法,其中,所述再生温度为至少100℃。25.根据权利要求22至24中任一项所述的方法,其中,所述再生温度为至少110℃,可选地为至少120℃。26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法,其中,所述再生温度为至少130℃,可选地为至少150℃。27.根据权利要求22至26中任一项所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤进行至少15分钟。28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤进行至少60分钟。29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤进行至少90分钟。30.根据权利要求22至29中任一项所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤进行至少120分钟。31.根据权利要求22至30中任一项所述的方法,其中,将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤进行至多10小时、可选的至多8小时或至多6小时。32.根据权利要求22至31中任一项所述的方法,其中,执行与所述催化剂接触的步骤的时间长度为将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤的时间长度的至多30倍。33.根据权利要求22至32中任一项所述的方法,其中,执行与所述催化剂接触的步骤的时间长度为将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤的时间长度的至多20倍。34.根据权利要求22至33中任一项所述的方法,其中,执行与所述催化剂接触的步骤的时间长度为将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤的时间长度的至多10倍。35.根据权利要求22至34中任一项所述的方法,其中,执行与所述催化剂接触的步骤的时间长度为将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤的时间长度的至少2倍。36.根据权利要求22至35中任一项所述的方法,其中,执行与所述催化剂接触的步骤的时间长度为将所述催化剂加热至所述再生温度的步骤的时间长度的至少3倍。37.一种包括氧化锰的催化剂的用途,用于从包括环境空气的运载流体中去除一种或多种醛。38.根据权利要求37所述的用途,其中,所述催化剂包括氧化锰iv和/或隐钾锰矿。39.根据权利要求37或38中任一项所述的用途,其中,至少一种醛包括至少两个碳原子,可选地其中至少一种醛包括至少三个碳原子。
技术总结
本公开提供了一种使用包含氧化锰的催化剂从运载流体中去除一种或多种醛的方法。该方法在从运载流体中去除长链醛方面特别有效。本发明还提供了一种再生含有氧化锰的催化剂的方法。方法。方法。
技术研发人员:D
受保护的技术使用者:戴森技术有限公司
技术研发日:2021.12.07
技术公布日:2023/8/9
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