一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂的制作方法

1.本发明涉及含氮有机废气处理领域，具体为一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂。


背景技术：

2.含氮有机废气是大气污染的污染物之一，也是有机废气中比难处理的一类，主要来源于企业生产工艺以及储罐的“大小呼吸”，对周边环境及人具有较大的毒害作用；
3.目前针对传统vocs处理工艺中，直接燃烧法(600～800℃)被认为是一种有效的方法。然而，该方法在燃烧过程中，需要额外添加燃烧助剂维持高温，且废气消耗的同时，会产生大量的副产物(氮氧化物)，造成二次污染。相比直接燃烧法，催化燃烧法可将废气完全氧化分解且无需添加辅助燃料，生成h2o、n2和co2，具有二次污染低、选择性高、起活温度低等特点。
4.催化燃烧法的关键因素在于催化剂的研制，在催化氧化反应过程中发现贵金属pt、pd的低温催化性能比较优异，但是由于贵金属具有较强的氧化性能，导致其副产物nox含量也偏高，目标产物n2的选择性偏低；为此提供了一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，以解决上述背景技术提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，该催化剂由氧化铝粉末、六水合硝酸铈、硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水以及羟甲基纤维素构成，并通过涂敷法制备而成；具体步骤如下：
7.s1：1kg浆料的制备：分别称量300g氧化铝粉末、100g六水合硝酸铈、600g蒸馏水加入烧杯，搅拌溶解；
8.将浆料转移至研磨罐中，放置于球磨机研磨，设置研磨时间为45min、转速为500r/min，得到第一浆料；
9.s2：称取硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体的第二浆料；pd:pt＝(0.5—0.9):(0.1—0.5)；
10.s3：第一浆料中加入第二浆料固定质量比贵金属pd和pt，高速分散机搅拌分散，得到预混浆料；
11.s4：后加入羟甲基纤维素搅拌，得到催化剂前驱体浆料；流变仪测试浆料黏度约80mpa
·
s，屈服应力为0.6pa；
12.s5：利用涂覆机将前驱体浆料涂覆于堇青石载体表面，浆料上载量为1500g/l；
13.s6：样品置于干燥箱或干燥窑内通过100℃干燥3h，再利用马弗炉或焙烧窑内通过500℃焙烧4h，得到催化剂成品。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述s2中的硝酸铂20-36g、硝酸钯4-20g、蒸馏水60g。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述s3中的pd:pt＝0.9:0.1；pd:pt＝0.8:0.2；pd:pt＝0.7:0.3；pd:pt＝0.5:0.5。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述s5中的堇青石载体的尺寸为：100mm*100mm*50mm。
17.本发明的有益效果是：本发明处理含氮有机废气的催化剂结构简单，不含多余的杂质或其它氧化物，能够用于催化氧化挥发性含氮有机化合物(vocs)，还能提高氮气选择性；本发明的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
附图说明
18.图1为本发明不同贵金属比例催化剂的丙烯腈性能曲线图；
19.图2为本发明图1中的局部放大图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
21.实施例：请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，该催化剂由氧化铝粉末、六水合硝酸铈、硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水以及羟甲基纤维素构成，并通过涂敷法制备而成；具体步骤如下：
22.s1：1kg浆料的制备：分别称量300g氧化铝粉末、100g六水合硝酸铈、600g蒸馏水加入烧杯，搅拌溶解；
23.将浆料转移至研磨罐中，放置于球磨机研磨，设置研磨时间为45min、转速为500r/min，得到第一浆料；
24.s2：称取36g硝酸铂、4g硝酸钯、60g蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体(pd:pt＝0.9:0.1)；
25.称取32g硝酸铂、8g硝酸钯、60g蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体(pd:pt＝0.8:0.2)；
26.称取28g硝酸铂、12g硝酸钯、60g蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体(pd:pt＝0.7:0.3)；
27.称取20g硝酸铂、20g硝酸钯、60g蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体(pd:pt＝0.5:0.5)的第二浆料；
28.s3：第一浆料中加入第二浆料固定质量比贵金属pd和pt(pd:pt＝0.9:0.1；pd:pt＝0.8:0.2；pd:pt＝0.7:0.3；pd:pt＝0.5:0.5)，高速分散机搅拌分散，得到预混浆料；
29.s4：后加入羟甲基纤维素搅拌，得到催化剂前驱体浆料；流变仪测试浆料黏度约80mpa
·
s，屈服应力为0.6pa；
30.s5：利用涂覆机将前驱体浆料涂覆于堇青石载体表面(100mm*100mm*50mm)，浆料上载量为1500g/l；
31.s6：样品置于干燥箱(干燥窑)100℃干燥3h，马弗炉(焙烧窑)500℃焙烧4h，得到催
化剂成品。
32.通过2000ppm，15000h-1下的丙烯腈催化反应活性图可得知在一定元素比例范围内降低pd含量仍可保持较催化活性，但当pd含量低于30％就无法完全转化全部丙烯腈；可知pd含量高于30％制得催化剂可保持较催化活性。
33.本发明处理含氮有机废气的催化剂结构简单，不含多余的杂质或其它氧化物，能够用于催化氧化挥发性含氮有机化合物(vocs)，还能提高氮气选择性；本发明的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。
34.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，其特征在于：该催化剂由氧化铝粉末、六水合硝酸铈、硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水以及羟甲基纤维素构成，并通过涂敷法制备而成；具体步骤如下：s1：1kg浆料的制备：分别称量300g氧化铝粉末、100g六水合硝酸铈、600g蒸馏水加入烧杯，搅拌溶解；将浆料转移至研磨罐中，放置于球磨机研磨，设置研磨时间为45min、转速为500r/min，得到第一浆料；s2：称取硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水，得到固定质量比贵金属pd和pt前驱体的第二浆料；pd:pt＝(0.5—0.9):(0.1—0.5)；s3：第一浆料中加入第二浆料固定质量比贵金属pd和pt，高速分散机搅拌分散，得到预混浆料；s4：后加入羟甲基纤维素搅拌，得到催化剂前驱体浆料；流变仪测试浆料黏度约80mpa
·
s，屈服应力为0.6pa；s5：利用涂覆机将前驱体浆料涂覆于堇青石载体表面，浆料上载量为1500g/l；s6：样品置于干燥箱或干燥窑内通过100℃干燥3h，再利用马弗炉或焙烧窑内通过500℃焙烧4h，得到催化剂成品。2.根据权利要求1所述的一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，其特征在于：所述s2中的硝酸铂为20-36g、硝酸钯为4-20g、蒸馏水为60g。3.根据权利要求1所述的一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，其特征在于：所述s3中的pd:pt＝0.9:0.1；pd:pt＝0.8:0.2；pd:pt＝0.7:0.3；pd:pt＝0.5:0.5。4.根据权利要求1所述的一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，其特征在于：所述s5中的堇青石载体的尺寸为：长100mm*宽100mm*厚50mm。

技术总结
本发明公开了一种高效复合型处理含氮有机废气的催化剂，该催化剂由氧化铝粉末、六水合硝酸铈、硝酸铂、硝酸钯和蒸馏水以及羟甲基纤维素构成，并通过涂敷法制备而成；本发明处理含氮有机废气的催化剂配方简单，不含多余的杂质或其它氧化物，能够用于催化氧化挥发性含氮有机化合物(VOCs)，还能提高氮气选择性；本发明的制备方法简单易行，原料易于获取，适合大批量生产。大批量生产。大批量生产。


技术研发人员：程传 彭才华 陆冠旗 刘威 亢炜燎 徐小惠 田文超
受保护的技术使用者：江苏洋井环保服务有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/9