[发明专利]一种抗硫除萘催化剂的制备及应用

说明书

本发明提供一种抗硫除萘催化剂的制备及应用，涉及环境保护催化剂技术领域。该催化剂以Al₂O₃或蜂窝陶瓷为载体，助剂元素和活性组分经过微波超声浸渍在载体上；助剂元素为铜、铁、锰、铈、镍中一种或者几种，助剂元素负载量为载体质量的2‑12％；活性组分为贵金属钯、金，活性组分负载量为载体质量的0.01‑0.20％，其中钯：金摩尔比为1：(0～3)。本发明可应用于催化氧化法处理含萘含硫有机废气治理领域，对萘转化效率高(高于99％)，而且能够处理含丙酮、苯、甲苯和萘混合废气，处理后废气达到国家排放标准，不生成二次污染物，同时该催化剂有一定的抗硫中毒能力，进一步拓宽了其应用范围。

技术领域

本发明属于催化氧化环境保护领域，特别涉及一种处理含萘含硫有机废气的催化剂及其制备和应用领域。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是煤，石油，木材，烟草，有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物。他们的分子中含有两个及两个以上的苯环，是环境中普遍存在的一种致癌物，萘就是其中的一种，它在远低于沸点温度下，就具有很大的蒸气压，因而在加热时，固体萘能不经过液态直接变为萘蒸气，而萘蒸气在冷却时又不可经过液态而直接转变为银白色固体。目前治理含萘废气的方法主要是采用喷淋吸收法，一般是盐溶液或者洗油洗涤，这种物理处理方法效率不高(50％～60％)，能耗大，消耗大量的盐溶液和洗油，而萘的挥发性极强，有一些萘蒸汽来不及处理就逸散到大气中，造成环境污染。本发明催化剂对多环芳烃中的萘作进行催化氧化处理后，萘转化率可以达到99％；同时该催化剂还能催化氧化含萘、苯、甲苯和H₂S等的废气，处理后苯≦4mg/m³，甲苯≦15mg/m³，非甲烷总烃≦50mg/m³，H₂S≦1mg/m³，符合国家排放标准。

CN106732621A公开了一种抗硫催化燃烧催化剂及制备方法和应用，该方法制备的催化剂可以处理含600ppm SO₂有机废气，CN105964255A公开了一种一种高抗硫能力的催化燃烧催化剂的制备，制备的催化剂对二氧化硫有较大抗性。有研究表明，二氧化硫和硫化氢同属硫化物，但二氧化硫对催化剂活性的影响较低，S^2-发生反应生成硫单质是催化剂中毒、活性下降的主要原因。而本发明提供的催化剂可将H₂S高效转化为SO₂，降低硫单质的生成量，提高催化剂的抗硫活性。

本发明抗硫除萘催化剂应用范围广，可用于处理VOCs废气和恶臭气体，能够应用在焦化、石油、橡胶加工等众多化工行业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，填补现有技术的空白，提供一种采用催化氧化处理含萘废气的催化剂，同时该催化剂还具有较高的抗硫化氢能力。本发明处理含萘废气具有绿色、高效等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种抗硫除萘催化剂的制备，具体包括以下步骤：(1)取铜、锰、铈、铁、镍中一种或者两种以上的金属盐溶于水，配置成一定浓度的改性试剂，搅拌均匀后，将经过120℃抽真空处理之后的载体完全浸渍在该溶液中，常温下微波超声浸渍，90℃-120℃烘干2h，400℃-600℃焙烧3h-5h；

(2)按照比例配置贵金属钯、金的金属盐溶液，贵金属钯、金摩尔比为1：(0～3)；将步骤(1)制得的催化剂浸渍于步骤(2)所配置的溶液中，常温下微波超声处理后滤出，90℃-120℃烘干2h，500℃焙烧3h；

(3)采用H₂-N₂混合气(H2体积分数由5％提高至50％)活化还原催化剂，常压下还原5h～8h。