[发明专利]一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂

说明书

本发明涉及污染物处理的技术领域，特别是涉及一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂，挥发性氯代芳烃有机污染物和水蒸气在催化剂表面离解，然后进一步反应，能够有效抑制多氯代有机副产物甚至是持久性有机物污染物比如六氯苯、多氯联苯和二噁英等的生成。反应气体中加入水蒸气，提供了足够的氢源，抑制了催化剂表面氯物种的富集，能够有效抑制产物中多氯副产物等有害物质的产生，在一定温度下，使得挥发性氯代芳烃有机污染物实现完全催化降解；包括以下步骤：(1)提供催化剂；(2)反应处理。

技术领域

本发明涉及污染物处理的技术领域，特别是涉及一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂。

背景技术

近年来，挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)对大气环境和人体健康的严重未含日益引起广泛关注。含氯挥发性有机物(Chlorinated VolatileOrganic Compounds，简称CVOCs)，是工业排放中一类常见有机污染物，主要包括氯代芳烃(如氯苯、二氯苯和三氯苯等)和氯代烃(如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯和四氯乙烯等)。挥发性氯代芳烃污染物主要来自于工业生产过程泄漏和排放、城市垃圾焚烧及火力发电厂废气。在目前VOCs的主流控制技术中，催化燃烧技术是广泛采用的VOCs治理技术，同时也是VOCs治理最为彻底有效的治理技术。但是，针对CVOCs的催化燃烧，特别是氯代芳烃的催化燃烧，反应过程中氯物种的集聚导致多氯有机污染物，甚至是六氯苯、多氯联苯和二噁英等持久性有机污染物的生成，一直是限制CVOCs催化氧化技术应用的瓶颈与关键难题。文献Appl.Catal.B,1998,16(3),219-226发现Pt/γ-Al₂O₃催化剂上氯苯氧化有多氯副产物生成，氧气浓度增加多氯苯的生成量亦显著增加，多氯苯的生成与反应过程中氧气的浓度息息相关；文献Chemosphere,1999,38(3),529-549研究了氯酚形成二噁英的气相反应，结果表明在O2存在的条件下，当温度高于340℃时，反应副产物中有二噁英类化合物生成。因此，工业上采用催化燃烧技术处理CVOCs还存在诸多问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够有效抑制产物中多氯副产物等有害物质的产生的处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，包括以下步骤：

(1)提供催化剂：提供一种处理挥发性氯代芳烃有机污染物的催化剂；

(2)反应处理：将包含有挥发性氯代芳烃有机污染物的气体与包含水蒸气的气体混合，获得反应气体，并将反应气体在一定反应空速下与催化剂充分接触，并在一定反应处理温度下进行反应。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(1)中采用的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，包括多孔载体、负载于多孔载体上的活性组分、钙钛矿型复合氧化物、烧绿石型复合氧化物和类水滑石衍生复合氧化物中至少一种，所述活性组分选自贵金属。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)中水蒸气的反应气体为纯的水蒸气或者包括空气和/或惰性气体的水蒸气，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气和二氧化碳中的至少一种。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)的含有挥发性氯代芳烃的有机污染物和含水蒸气的气体所混合形成的反应气体中，挥发性氯代芳烃的初始浓度为500ppm-5000ppm，水蒸气的浓度为6000ppm-30000ppm，水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为20-50。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，优选的，所述步骤(2)中水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为36-40。

本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)中的反应处理温度为100-800℃。