[发明专利]一种含有机氯气流催化燃烧处理催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种含有机氯气流催化燃烧处理催化剂及其制备方法和应用，该催化剂具有较高有机氯水解活性和有机成分燃烧活性，可在350℃以下的温度条件下实现对有机氯化合物的催化燃烧，其包括纤维状无水硫酸钙增强的二氧化钛载体，和负载于所述载体中的钒、铌的氧化物成分；以质量份数计，所述催化剂含钒的氧化物以MnO计1‑5%，铌的氧化物以Nb₂O₅计0.1‑0.3%；所述载体包含经700‑750℃焙烧的纤维状无水硫酸钙10‑30%，和65%以上的二氧化钛，其中纤维状无水硫酸钙的80%以上为单分散；所述纤维状无水硫酸钙，为柱状结晶，长度15‑75μm，平均直径1‑4μm，长径比大于10，CaSO₄含量≥98%。

技术领域

本发明属有机氯催化燃烧处理技术领域，具体涉及一种含有机氯气流催化燃烧处理催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

含氯有机物，又称有机氯，是一类重要的工业原料或产品，一部分用作诸多化学反应的原料、溶剂或加工助剂，还有一部分作为农药，广泛用于农业种植、养殖的杀虫灭菌和病毒处理药剂。有机氯通常具有易挥发性或可挥发性、难降解性和毒性，因而废气、废液、废料中的有机氯须经适当处理、转化、脱除才能排放、处置或填埋；其中废气有机氯的处理是很重要的一个技术领域，因为废液、废料中的有机氯通过气提、热挥发赶入废气中再进行催化燃烧等处理，经常较为方便和易行。

有机氯农药，过去、当前常用的如六六六、DDT、毒杀芬、氯丹、五氯酚，在很多土壤中的残留量较高，在某些农药生产厂、储存库搬迁后的污染土壤中有机氯可以达到0.1-2%的含量。这类有机氯农药污染土壤的修复处理方法，包括在原地实施的化学法、生物法、光解法和异地实施的水泥窑协同处理法，其中化学法、生物法、光解法处理，通常需要多年才能完成，速度较慢，水泥窑协同处理法常因距离较远不便实施，这些处理过程中还难以避免向大气中的挥发污染；将所述有机氯农药污染土壤，在原场地或就近通过气提、加热挥发，将有机氯农药成分赶入气流中再进行催化燃烧，可能是一个适于某些有机氯农药重污染土壤修复的方法。六六六，又称六氯环己烷，分子式C₆H₆Cl₅；DDT，又称双对氯苯基三氯乙烷，分子式C₁₄H₉Cl₆；毒杀芬，又称氯代莰烯，分子式C₁₀H₁₀Cl₈；氯丹，又称八氯化甲桥茚，分子式C₁₀H₆Cl₈；五氯酚，分子式C₆HOCl₅。

催化燃烧过程中有机氯先进行催化水解，一般是先将有机氯水解生成易脱除的氯化氢，副产可催化燃烧的不含氯有机物再进一步氧化生成二氧化碳和水，所述两个过程可分步完成，也可同步实现，通常需要在适当温度如250-400℃和具有适当性能的催化剂条件下实现。所生成的氯化氢可用碱液吸收，或用含碳酸钙/氧化钙的脱氯剂处理脱除。

由于有机氯催化燃烧所生成氯化氢在反应温度条件下的腐蚀性较强，所述脱氯燃烧催化剂在使用过程中的机械强度能否保持是个问题；且有机氯尤其是有机氯农药因其结构的稳定性，通过催化燃烧处理时水解过程较为复杂且难度较大，需要较高的活性成分负载量，对载体机械强度的要求较高。采用较高的催化燃烧反应温度时催化剂的活性较高，但易导致产生更难处理的有机氯或毒性更大有机氯，包括含氯更高的有机氯或结构更为复杂的有机氯，因而催化燃烧的温度应适当地低。另外，催化剂含铜时易导致产生更难处理的有机氯或毒性更大有机氯。