[发明专利]一种含硫有机废气催化氧化保护剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种含硫有机废气催化氧化保护剂的制备方法，包括：（1）将尿素溶解于无机酸溶液中，混匀后加入TiO₂制得浆液；（2）将制得浆液添加到硅溶胶和/或铝溶胶中，并加入粘接剂，球磨后得到涂敷浆液；（3）将蜂窝基体浸渍到涂敷浆液中，浸渍好后取出吹去残液，干燥得到负载SiO₂‑TiO₂或Al₂O₃‑TiO₂或SiO₂‑ Al₂O₃‑TiO₂的复合蜂窝载体；（4）将复合蜂窝载体浸渍到含有Fe和Ce的活性金属盐溶液中，然后浸渍在含有V和/或W的活性金属盐溶液中，最终制得保护剂。本发明制备的催化氧化保护剂能够将废气中的硫化氢和有机硫化物完全转化，具有低温脱硫活性好、压降阻力小、处理成本低等特点。

技术领域

本发明属于废气净化技术领域，具体涉及一种含硫有机废气的催化氧化保护剂及其制备方法。

背景技术

含硫挥发性有机物广泛存在于石油炼制及石化工业的废气中，如石化企业污水处理场排放的废气中含有挥发性有机物和硫化物，其中硫化物包括硫化氢和甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、乙硫醚、羰基硫、二甲二硫等有机硫化物。这些带有恶臭的气体会严重刺激人的嗅觉器官，引起不愉快或厌恶，而且对人体健康有严重的危害。

目前处理挥发性有机物（VOCs）有多种方法，其中催化氧化由于能耗低、副产物无毒等特点而受到更多重视。但普通催化氧化催化剂在处理含硫有机废气时，常常因硫化物浓度过大而使催化剂活性受到抑制，甚至永久失活。在实际处理中，为了使废气能够满足排放要求，通常会提高反应温度使催化剂的活性得到提升，但这一方面会增加处理能耗，另一方面在经过一段时间后，由于硫化物的作用，催化剂的活性还会再次下降。因此，使用传统催化氧化催化剂处理含硫有机废气时通常还需要采用脱硫剂预先脱硫，以保护后续催化氧化催化剂的活性。

CN1335198A公开了一种含硫及可燃组分废气的净化处理方法，废气处理净化系统由“浓度均化器-脱硫处理器-催化燃烧器”三部分组成，浓度均化器内装活性炭、分子筛、硅胶、氧化铝、硅藻土等吸附性较强的物质，脱硫处理器装填Fe₂O₃或ZnO型脱硫剂，催化燃烧反应器内装填贵金属催化剂。该方法通过三段组合工艺，达到净化废气的目的。该发明的净化流程分为三段，处理装置单独放置，占地面积大；活性炭吸附剂达到吸附容量时，需要定期更换；活性炭在使用过程中有可能发生燃烧，不利于安全生产。

CN102441326A公开了一种含烃含硫废气的处理方法，含烃含硫气体先进入吸收塔用低温柴油吸收脱烃，然后进入催化氧化反应器，依次经过催化氧化脱硫、催化氧化脱烃床层，净化气体达标排放。催化氧化脱硫床层装填硫转化催化剂，催化氧化脱烃床层装填烃类催化氧化催化剂，其中硫转化催化剂以硅胶或者二氧化钛为催化剂载体，以稀土金属为活性组分；烃类催化氧化催化剂为贵金属催化剂。该工艺所使用的硫转化催化剂主要为颗粒催化剂，反应空速低，压降大；同时活性组分含量高（以催化剂质量计为5%-10%），制造成本大。

CN1049299A公开了一种含硫有机废气焚烧催化剂，以硫酸处理改性天然丝光沸石为载体，V₂O₅为主要耐硫活性组分，添加少量Pt、Pd，另外还含有少量的钴、锰、钼、镍、钾、钠氧化物中的一种或几种作助催化剂。该催化剂对含硫有机物、CO、烃类和含氧衍生物具有明显的净化效果，但是由于Pt、Pd含量低，该催化剂对反应温度要求较高，入口温度在320℃以上才对含硫有机物有很好的处理效果。并且脱VOCs的活性金属与脱硫活性组分复合在一起，使催化剂在失活后必须全部更换催化剂、成本较高。