[发明专利]一种适用于VOCs催化燃烧的颗粒型催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于VOCs净化处理技术领域，尤其涉及一种适用于VOCs催化燃烧的颗粒型催化剂的制备方法。

背景技术

挥发性有机物（volatile organic compounds， 简写为VOCs） 是指具有较高饱和蒸汽压、在常温常压时比较容易挥发的有机化合物，是一类比较常见而且非常重要的大气污染物。挥发性有机物主要来源于石油化工、制药、印刷、喷涂、机动车以及制鞋等行业，包括烃类、醛类、酯类、酮类、卤代烃、芳香烃、多环芳香烃等。VOCs大多有毒性并伴有恶臭，如苯、甲醛、甲苯、氯苯、乙苯等多环芳烃等有机物。VOCs的成分比较复杂，它们对人体的危害也非常大，特别是对人的眼、鼻以及呼吸道有强烈的刺激作用，也会对心、肺、肝等内脏及神经系统产生特别大的影响。在浓度较高的情况下，会使人体某些器官和机体的在短时间内发生病变,甚至造成急性中毒，比如头晕、头痛、疲倦、无力、胸闷等症状，还可影响人体的消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统，如果影响到大脑和神经系统,就会造成记忆力减退等严重后果，即使在较低浓度情况下，长时间处于该环境中也会产生慢性中毒，有时会发生致癌、致突变等现象。

国内外VOCs污染控制方法目前主要有吸附法、吸收法、生物处理技术、膜分离技术、直接燃烧法、催化燃烧法等，其中催化燃烧法是一种高效清洁燃烧技术，主要利用催化剂使有机废气在较低的温度条件下充分燃烧。相对其他处理技术，催化燃烧具有以下显著优点：起燃温度低，能耗少，处理效率高，无二次污染等，使之成为目前最有前景的VOCs处理方法。催化燃烧技术是通过催化剂在低温（＜400℃）下，实现对挥发性有机废气的彻底氧化，具有净化率高，能耗低，无二次污染等优点，同时可以能重复的利用反应产生热量，实现了热量的循环。

专利公开号为CN 105214649 A、公开日为2016.01.06的中国发明专利公开了一种可同时处理碳烟颗粒、氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物，并且具有理想效果的非贵金属型柴油车尾气催化净化装置，包括多孔陶瓷载体和负载的催化剂，催化剂为铈、镝、锰和钙的复合氧化物，其摩尔比例为Ce∶Dy∶Mn∶Ca=1∶0.1—0.5∶0.2—0.8∶0.1—0.5。

但是该发明专利中的颗粒催化燃烧器存在催化活性低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于VOCs催化燃烧的颗粒型催化剂的制备方法，其能通过载体预处理、载体浸渍、还原处理以及后处理四步制备方法，达到颗粒型催化剂有效制备的目的。本发明具有制备方法简便有效，原材料易得，制得的颗粒型催化剂分散性好、比表面积大、活性位点多以及催化活性高的优点。

本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种适用于VOCs催化燃烧的颗粒型催化剂的制备方法，依次包括以下步骤：载体预处理、载体浸渍、还原处理以及后处理。

进一步优选的技术方案在于：所述载体预处理步骤中，以γ-Al₂O₃为载体，预处理方法为浸泡。

进一步优选的技术方案在于：浸泡时间为8-10h，浸泡剂为去离子水，以用于清洗载体内部孔道。

进一步优选的技术方案在于：所述载体浸渍步骤中，浸渍溶液为含铂、钯化合物的酸性溶液。

进一步优选的技术方案在于：所述浸渍溶液的溶剂为去离子水，pH为2.0-3.0，通过稀硝酸溶液调节。

进一步优选的技术方案在于：所述浸渍溶液中还包括含铑化合物，其中按贵金属成分重量计，所述含铂化合物为1-2份，含钯化合物为18-20份，含铑化合物为1-2份。

进一步优选的技术方案在于：所述载体浸渍步骤中，先进行搅拌操作，搅拌时间为5-10min，再进行浸渍，浸渍时间为2-3h。

进一步优选的技术方案在于：所述还原处理步骤中，还原液为过氧化氢的去离子水溶液，还原时间为2-5h。

进一步优选的技术方案在于：所述后处理步骤中，依次包括洗涤、烘干以及煅烧三个处理工艺。

进一步优选的技术方案在于：所述洗涤处理工艺中，先用自来水洗涤3-5遍，后用去离子水洗涤4-6遍；所述烘干处理工艺中，烘干温度为150-200℃，烘干时间为2-3h；所述煅烧处理工艺中，煅烧温度为500-650℃，煅烧时间为2-2.5h

本发明通过载体预处理、载体浸渍、还原处理以及后处理四步制备方法，达到颗粒型催化剂有效制备的目的。本发明具有制备方法简便有效，原材料易得，制得的颗粒型催化剂分散性好、比表面积大、活性位点多以及催化活性高的优点。

附图说明