[发明专利]湿式氧化多相催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种湿式氧化多相催化剂，包括TiO₂、Fe₂O₃以及铂族金属单质。本发明还提供了一种湿式氧化多相催化剂的制备方法，其包括：步骤A：将TiO₂、Fe₂O₃和造孔剂混合，挤出成型后焙烧，得到催化剂载体；步骤B：将化合态铂族金属元素负载到所述催化剂载体上；步骤C：将化合态铂族金属元素还原为单质铂族金属元素。采用本发明提供的湿式氧化多相催化剂用于蒽醌法生产过氧化氢的废水处理中可以有效脱除有机废水中的COD。

技术领域

本发明涉及有机废水处理技术领域，尤其涉及一种用于蒽醌法生产过氧化氢废水处理的湿式氧化多相催化剂及其制备方法。

背景技术

蒽醌法生产过氧化氢工艺路线包括将烷基蒽醌溶于重芳烃和磷酸三辛酯的工作液中，在一定的温度、压力下进行催化加氢反应得到氢蒽醌，再经氧化后部分生成过氧化氢等化学过程，反应方程如下：

该生产过程中排放大量的高浓度有机废水，其污染物主要包括重芳烃、烷基蒽醌和磷酸三辛脂等。该废水生物毒性大、可生化性差，必须通过有效的预处理手段降解废水中的COD，方可排入生化池进一步处理。催化湿式氧化技术是一种处理高浓度有机废水的节能环保技术，废水与氧化剂混合后，在一定温度和压力条件下，在催化剂的作用下，将有机污染物深度氧化成二氧化碳和水。该技术的核心是针对废水的特性，开发相应的高效湿式氧化催化剂。

CN105712460(一种含酚废水的催化湿式氧化方法)公开了一种含酚废水的催化湿式氧化方法。该方法是将含酚废水与催化湿式氧化催化剂接触进行反应，该催化剂包括核壳结构组分，该核壳结构组分以活性炭为核，以含过渡金属和稀土金属的氧化铝为壳。该方法制备的催化剂COD去除效率较低。

CN104876363(垃圾渗滤液达标排放的催化湿式氧化处理方法)公开了一种垃圾渗滤液达标排放的催化湿式氧化处理方法。该方法先将原垃圾渗滤液中加入聚合氯化铝进行预处理，然后将预处理的垃圾渗滤液加入反应釜中，在RFCC催化剂的作用下进行催化湿式氧化反应，处理后垃圾渗滤液的COD_Cr和色度分别不高于500mg/L和80倍、pH为7-9。但该催化剂在处理含重芳烃、烷基蒽醌和磷酸三辛脂等有机物时，催化活性较低。

CN103157501(一种催化湿式氧化水中有机污染物的催化剂的制备方法)公开了一种催化湿式氧化水中有机污染物的催化剂的制备方法，采用介孔SBA-15分子筛为载体，CuO为活性组分，在制备过程中采用超声作用一段时间，促进活性组分的分散。但该催化剂水热稳定性差，不适用于催化湿式氧化处理蒽醌法生产过氧化氢的废水。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的无法有效脱除有机废水中COD的问题，提供一种用于蒽醌法生产过氧化氢的废水处理的湿式氧化多相催化剂，该催化剂具有脱除COD效率高的优点。

在第一方面，本发明提供了一种湿式氧化多相催化剂，包括TiO₂、Fe₂O₃以及铂族金属单质。

根据本发明的一些实施方式，以重量份计，所述湿式氧化多相催化剂包括以下组分：80-99份的TiO₂，0.1-20份的Fe₂O₃，0.01-5份的铂族金属单质。

根据本发明的优选实施方式，以重量份计，所述湿式氧化多相催化剂包括以下组分：90-99份的TiO₂，0.1-10份的Fe₂O₃，0.01-5份的铂族金属单质。

根据本发明的一些实施方式，所述铂族金属单质选自铱(Ir)、铑(Rh)、钯(Pd)和铂(Pt)中的至少一种。

根据本发明的优选实施方式，所述铂族金属单质为Rh单质。