[发明专利]净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂及其制备方法，属于催化燃烧方法净化工业废气的技术领域。

背景技术

有机废气是指常温下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物，其主要生产于化工和石油废气行业，石油、化工产品储罐气，印刷和油漆生产废气，萃取废气、木材干馏废气及制药厂废气等。这些易挥发性有机废气对环境造成严重污染，危害人体健康，必须要对其进行净化处理。

目前，有机废气的处理的技术路线主要为焚烧，这其中又分为直接燃烧和催化燃烧两种，但是直接燃烧所遇到的能耗高、处理不完全等问题使其在实际工程中较少采用，催化燃烧去除效率高、操作方便易行，是目前较为常用的方法。

现阶段国内外催化燃烧法所用的催化剂主要分为贵金属型与复合氧化物型两种，贵金属型催化剂由贵金属Pt、Pd等制成，此类催化剂催化活性好、寿命长；复合金属氧化物型催化剂主要是Cu、Mn等的金属氧化物，该类催化剂价格低廉，在一定条件下可达到贵金属催化剂的效果，可该类催化剂却存在耐久性差这一明显缺点，这也使得该类催化剂实际使用受到了限制。

同时在实际使用过程中，VOCs废气排放法规不断加严，未经过催化剂的初始排放废气的污染物含量也不断降低，这就要求催化剂在更低的废气浓度下依然能够具有较高的转化效率。并且，从工程实际安装及催化剂整体价格方面来考虑，需要催化剂能够在更高空速下保持好的催化活性。因此，如何能够制备出高催化活性、高寿命、低成本的适合高空速、低浓度有机废气的催化剂，这是目前工业催化领域研究的热点所在。

发明内容

本发明的目的是针对现有有机废气催化剂的不足之处，提供一种能够高温老化后依然具有高活性，高比表面的新型的处理有机废气的蜂窝陶瓷状催化剂。

按照本发明提供的技术方案，净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂，按重量份计配方如下：以堇青石蜂窝陶瓷为载体涂覆涂层浆液；涂层浆液中含γ-氧化铝8~16份、铈锆共熔体的混合物4~8份、铈的可溶性盐30~50份、去离子水25~45份和贵金属的盐溶液。

所述铈锆共熔体中铈与锆摩尔比为3︰1。所述铈的可溶性盐为硝酸铈。所述贵金属的盐溶液为钯和/或铂的硝酸盐或氯化盐。

所述净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂的制备方法，按重量份计步骤如下：

（1）涂层浆液的制备：取γ-氧化铝8~16份、铈锆共熔体的混合物4~8份、铈的可溶性盐30~50份和去离子水25~45份，分别称取后混合；使用球磨机搅拌或用高速剪切分散机以分散工艺处理浆液得到浆液；取贵金属的盐溶液，溶解于制得的浆液中，充分搅拌溶解，配置成贵金属浓度为0.5~20mol/L的涂层浆液；

（2）涂覆烘干：取堇青石蜂窝陶瓷为载体，浸泡于步骤（1）所得涂层浆液中，停留1~3s，以10~150mm/s的速度取出；将取出的堇青石蜂窝陶瓷于100~300℃下烘干20~60min；

（3）重复和焙烧：重复步骤（2），直至涂覆到堇青石蜂窝陶瓷载体上的涂层量达到110~120g/L；将涂覆烘干完毕的堇青石蜂窝陶瓷载体置于300~700℃焙烧60~120min，即得产品净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂。

所述堇青石蜂窝陶瓷载体为50~600目。

步骤（1）所述涂层浆液D90，即颗粒数量的90％的粒径小于30μm。

所述产品所述净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂上贵金属的涂覆量为0.01-15g/L。

本发明具有如下优点：本发明制备的催化剂以陶瓷蜂窝载体为骨架，陶瓷蜂窝的气阻小，强度高，会使排气气流与涂层表面接触时间延长；在载体表面涂覆的涂层中含有Pd，Pt中一种或两种，其负载在高比表面积的氧化铝上，在催化剂制备过程中使用了稀土硝酸盐和/或有机酸作为贵金属活性组分的分散剂，极大的提高了催化剂的稳定性，延长了催化剂的寿命。

附图说明

图1处理有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂实物图。

图2实施例1催化剂混合气体活性评价床层温度测试结果。

具体实施方式

以下实施例中γ-氧化铝可以购自苏州华威精细化工有限公司，铈锆共熔体可以购自苏州华威精细化工有限公司，堇青石蜂窝陶瓷可以购自宜兴王子制陶有限公司。

实施例1净化有机废气的陶瓷蜂窝状催化剂A1

陶瓷蜂窝状载体选用50目，外型100mm*100mm*100mm的正方体；