[发明专利]一种低温燃烧去除烃类物质的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低温燃烧去除烃类物质的催化剂，包括载体、助剂和活性组分，所述助剂和活性组分负载在所述载体上，所述助剂为过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物为Fe₃O₄、CuO、MnO₂、Cr₂O₃、NiO中的至少一种，所述活性组分由稀土氧化物La₂O₃和Sm₂O₃以及碱土氧化物SrO组成。本发明还公开了将载体在金属氧化物前体物盐溶液中浸渍、烘干和煅烧制备前述催化剂的方法。本发明的有益效果是，采用稀土氧化物作为活性物质，过渡金属氧化物改性材料为载体的催化剂，具有低成本、高活性、高稳定性的优点，能够催化氧化压缩空气中超低浓度烃类物质使其在低温条件下发生燃烧反应。

技术领域

本发明属于空气催化处理技术领域，具体涉及一种低温燃烧去除烃类物质的催化剂及其制备方法。

背景技术

压缩空气作为仅次于电力的第二大动力能源，其广泛运用于各行各业，但大部分行业对压缩空气的洁净度要求较高，因此要求压缩空气针对其所含的污染物进行净化处理。压缩空气的主要污染物为水、尘、油、菌。

根据GB/T 13277.1-2008及ISO 8573-1 eqv.定义，压缩空气中6个或6个以上碳原子(C6+)组成的烃类混合物，统称为油。目前，针对压缩空气中水、尘、菌等污染物的处理方式较多，但油的处理一直是压缩空气净化的一个难题。市场上的无油空气压缩机虽能保证在压缩过程中不带入油，但由于其在无润滑油条件下运行，设计和制造精度要求极高，因此设备价格昂贵；另外无油压缩机也只能确保压缩一个环节无油，但不能确保进入的空气不含油，因此无油空压机也无法确保压缩空气气体品质。采用活性炭过滤器除油，虽然能提供无油压缩空气，但是作为物理吸附除油，其效果会随运行时间线性下降，无法稳定、长效的提供无油压缩空气。其它诸如除油过滤器等方式无法提供真正有效的无油压缩空气。因此寻找一种能长期、稳定提供无油压缩空气的方法就显得尤为重要。

采用催化处理以去除空气中的烃类物质是一种可行的途径。科技论文(李赫，吴美岩.以蜂窝陶瓷为载体的燃烧催化剂研究.《应用化工》，2007)公开了一种以蜂窝陶瓷基质上作为载体、以Pt-Pd为活性组分的催化剂，具有较好地催化烃类物质燃烧的活性。专利文献CN 109317143 A公开了一种贵金属钙钛矿型催化剂量，可用于碳氢化合物的催化燃烧。但以Pd、Pt、Au、Rh、Ru等作为活性物质的贵金属催化剂成本高，使其应用受限。

发明内容

鉴于此，本发明采用稀土氧化物和碱土氧化物作为活性物质，过渡金属氧化物改性材料为载体，提出一种催化剂，具有低成本、高活性、高稳定性等优点。

本发明的目的之一在于提供一种低温燃烧去除烃类物质的催化剂。其技术方案如下：

一种催化剂，其关键在于，包括载体、助剂和活性组分，所述助剂和活性组分负载在所述载体上；

所述助剂为过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物为Fe₃O₄、CuO、MnO₂、Cr₂O₃、NiO中的至少一种；

所述活性组分由稀土氧化物La₂O₃和Sm₂O₃以及碱土氧化物SrO组成。

作为优选技术方案，以重量份计，所述活性组分中La₂O₃:Sm₂O₃:SrO＝2:2:1。

作为优选技术方案，所述活性组分在催化剂中的重量含量为0.05～5％。

作为优选技术方案，所述过渡金属氧化物在催化剂中的重量含量为3～40％。