[发明专利]用于丙烯腈装置无硫铵工艺废水的催化剂

说明书

本发明涉及用于丙烯腈装置无硫铵工艺废水的催化剂，主要解决现有技术中多相催化湿式氧化反应催化剂初活性低和稳定性差的问题。本发明通过采用用于丙烯腈装置无硫铵工艺废水的催化剂，包括载体和载于其上的活性组分，所述载体含活性炭和二氧化钛中至少一种，所述活性组分选自Ru、Pd、Pt、Rh中的至少一种及助剂选自La、Ce、Nd中的至少一种的技术方案较好地解决了该问题，可用于丙烯腈装置无硫铵工艺中有机废水的催化湿式氧化处理。

技术领域

本发明涉及用于丙烯腈装置无硫铵工艺废水的催化剂，尤其涉及所述废水的湿式氧化多相催化剂。

背景技术

由于水的特性(如无毒，廉价，来源广泛等)，在化工生产过程中常被作为反应溶剂、介质或载热体等使用，因此，不可避免地破坏了水体水质。随着化工行业的蓬勃发展，水体污染呈逐年上升趋势，其中有毒有机物对水体的污染尤为严重。这类污染物具有排放量大、污染面广和难生物降解等特点，已经严重威胁人类生活，同时也制约着化工行业的发展。因此，研究如何高效节能地处理工业有机废水，已成为亟待解决的问题。

工业上废水处理的方法都有其特殊的适用范围。传统的生物处理技术、光催化、湿式过氧化物氧化只适用于处理低浓度、无生物毒性的有机废水。焚烧法虽然能处理高浓度有机废水，但焚烧需消耗大量燃油，能耗高；同时，焚烧会产生诸如NO_x、CO_x、二噁英等有害气体，对环境造成二次污染。湿式氧化是上世纪50年代发展起来的一种处理有毒、有害、高浓度有机废水的方法。该法是在高温高压条件下，以空气或纯氧为氧化剂，在液相中将有机污染物氧化为CO₂和水等无机物或小分子有机物的化学过程。该方法具有应用范围广、处理效率高、氧化速率快、设备占地面积小等优点。催化湿式氧化技术是在传统的湿式氧化工艺中加入针对废水组成而设计的高效、稳定的催化剂，从而可以大大地提高氧化效率，缩短反应停留时间，降低反应所需的温度、压力和减少生产成本。

根据催化剂的属性，催化湿式氧化技术被分为均相和多相催化湿式氧化。早期研究主要集中在均相催化剂上，但由于催化剂溶于废中会造成二次污染，需要后续处理，使得此法逐步淘汰。近年来多相催化剂成为研究热点，多相催化剂主要有贵金属和金属氧化物两大类，其中贵金属负载型催化剂具有较高的催化活性和稳定性，目前此类催化剂大多以TiO₂、ZrO₂、CeO₂或它们的复合氧化物为载体，将Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Au负载在上述载体上。

对于贵金属催化湿式氧化技术专利公开如下：

CN1084496A公开了一种含高浓度有机物及氨工业污水湿式氧化净化催化剂，由贵金属组分(Ru、Rh、Pd、Ir、Pt之一)及稀土元素担载于TiO₂上组成，采用双活性组分共浸渍或分浸渍的制备技术。CN1121322A公开了一种废水处理用催化剂、其制造方法及使用该催化剂的废水处理方法，催化剂含有锰的氧化物和/或复合氧化物以及从铁、钛与锆组成的这一组中选择的至少一种金属的氧化物和/或复合氧化物、必要时还含有贵金属。

以上专利中催化剂经试验，在处理丙烯腈无硫铵工艺废水时的活性与稳定性均不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中多相催化湿式氧化反应催化剂初活性低和稳定性差的问题，提供一种新的用于丙烯腈装置无硫铵工艺废水的催化剂。该催化剂用于多相催化湿式氧化反应处理丙烯腈废水具有初活性高和稳定性高的优点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一所用的催化剂相应的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种将解决技术问题之一所用的催化剂用于处理工业废水的方法。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：