亚洲欧美国产精品粉嫩|亚洲精品精品无码专区|国产在线无码精品电影网|午夜无码久久久久久国产|亚洲国产精品一区二区动图|国产在线精品一区在线观看|欧美伊人久久久久久久久影院|中文字幕日韩av在线一区二区

合肥金星智控科技股份有限公司
宣傳

位置:中冶有色 >

有色技術(shù)頻道 >

> 大氣治理技術(shù)

> 含氯有機廢氣催化燃燒處理方法與流程

含氯有機廢氣催化燃燒處理方法與流程

798   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:中國五環(huán)工程有限公司  
2023-09-18 14:09:40

含氯有機廢氣催化燃燒處理方法與流程

1.本發(fā)明涉及一種有機廢氣處理方法,具體說是一種含氯有機廢氣催化燃燒處理方法。

背景技術(shù):

2.近年來,揮發(fā)性有機物已經(jīng)成為大氣污染的主要來源之一。在揮發(fā)性有機物中,含氯揮發(fā)性有機物具有毒性高、處理難度大等特點,成為治理的難點。含氯揮發(fā)性有機物是一類重要的化工原料,廣泛存在于石油化工、精細化工等工業(yè)生產(chǎn)中。同時,垃圾焚燒等過程也會產(chǎn)生大量的含氯有機廢氣,危及人類健康和生態(tài)環(huán)境。

3.對于含氯有機廢氣的治理,當前采用的主要治理技術(shù)包括吸附法、燃燒法、催化燃燒法和生物降解法等技術(shù)。吸附法適合組分單一、濃度較高的有機廢氣,可以回收利用。對于組分復雜,回收價值不大的有機廢氣,吸附劑吸附飽和后成為危廢,加重了處理難度。蓄熱燃燒法處理效果好,但是投資較高、運行成本也較高。生物降解法處理成本低,但是適應性較差,菌種對環(huán)境要求較高,不耐工況變化沖擊。與其他技術(shù)相比,催化燃燒法具有處理溫度低,能耗低,適用性高、無二次污染等優(yōu)點,在處理含氯揮發(fā)性有機物領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。

4.催化劑是催化燃燒含氯有機廢氣的核心,當前應用和研究較多的主要有貴金屬類催化劑、復合氧化物類催化劑和鈣鈦礦類催化劑。貴金屬催化劑多以pt、pd為活性組分,反應活性高,但是降解產(chǎn)生的hcl等容易形成貴金屬氯化物,導致催化劑中毒,另一方面,貴金屬價格昂貴,也限制了其應用。提高貴金屬催化劑的抗氯中毒能力和降低催化劑中貴金屬的負載量,成為貴金屬催化劑的研究重點。朱連利等(石油化工,2010,39(4):449-453)的研究表明,添加少量的非貴金屬助劑,可以顯著提高pt-pd雙貴金屬催化劑的抗鹵素中毒能力,但是該催化劑貴金屬含量較高,成本并未明顯降低。貴金屬ru價格相比pt、pd較低,且具有更強的抗鹵素中毒能力。cn105126834a公開了一種由粉末式催化劑成型而得的貴金屬釕催化燃燒pta尾氣的催化劑,載體為zro2、al2o3、sio2或zno修飾的金紅石相tio2。該催化劑反應溫度低,催化活性高,但是釕的負載量較高,催化劑成本高,難以大規(guī)模推廣應用。針對含氯有機廢氣開發(fā)的復合氧化物類催化劑和鈣鈦礦類催化劑活性可以接近貴金屬催化劑的水平,催化劑成本較低,但是壽命較短,綜合使用成本也較高,工業(yè)應用較少。專利cn103894200a公布了一種fe、ni、cr、bi或mn摻雜四氧化三鈷的催化劑,該催化劑可高效催化燃燒氯代芳烴,但是強度較低,僅適用較低空速廢氣處理。

5.含氯vocs的催化氧化機理一般為c-cl、c-h鍵斷裂和含c副產(chǎn)物的深度氧化,即脫氯、初步氧化和深度氧化。現(xiàn)有的催化劑一般為一段式催化劑,具有脫氯和氧化的功能,在長期運行中,存在氧化不完全、催化劑中毒和生成高毒性副產(chǎn)物的問題?,F(xiàn)有的催化燃燒法,燃燒產(chǎn)生的hcl多采用堿液法吸收。一方面,hcl對管道具有腐蝕性,另一方面,堿液吸收法消耗堿液,增加了處理成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素:

6.本發(fā)明的目是的為了解決上述技術(shù)問題,提供一種方法簡單、處理效率好、含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率高、設(shè)備投資和運行成本低、催化劑和設(shè)備使用壽命長、無廢氣、廢水排放,可回收副產(chǎn)物、可連續(xù)化操作、效率高、能耗低、運行成本低。

7.技術(shù)方案含氯有機廢氣經(jīng)過預處理器處理后引入活性炭吸附床進行吸附,吸附飽和后切換活性炭吸附床;空氣經(jīng)加熱器加熱后送入飽和的活性炭吸附床對其進行脫附處理,經(jīng)脫附處理后引出的脫附后氣體依次通過換熱器、預加熱器升溫后,通入到催化燃燒反應器中進行催化燃燒反應;催化燃燒反應器排出的尾氣經(jīng)換熱器與熱脫附后氣體換熱后進入噴淋塔吸收后排放;

8.其中,催化燃燒反應器由進氣口至出氣口方向依次填充有催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b;

9.所述催化劑a為催化燃燒含氯vocs催化劑;所述阻隔介質(zhì)為石英砂、氧化鋁、石英棉和玻璃纖維中至少一種;所述催化劑b為hcl氧化催化劑。

10.所述催化劑a的活性組分為cr、mn和cu,摩爾比為0.5-1:3-4:0.5-1,催化劑a的第一載體為ce、zr和al的復合氧化物,摩爾比為3-5:1-2:2-4,第二載體為堇青石蜂窩陶瓷;

11.所述催化劑b的活性組分為ru、ce、mn,摩爾比例為1-2:1-3:4-8,催化劑b的第一載體為金紅石相tio2、zro2、sno2,摩爾比例為6-8:0.5-1:0.5-1,第二載體為堇青石蜂窩陶瓷。

12.所述催化劑a和催化劑b中,其活性組分均占第一載體質(zhì)量分數(shù)2-10wt%,對于催化劑a而言,更為優(yōu)選為5-10wt%,對于催化劑b而言,更為優(yōu)選為2-5wt%;所述第一載體均占第二載體質(zhì)量分數(shù)的10-30wt%,更為優(yōu)選為15-25wt%。

13.所述催化劑a的制備方法為:

14.將ce、zr和al的前驅(qū)體溶于去離子水中,加入沉淀劑na2co3或naoh,再經(jīng)老化、抽濾、洗滌、60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得第一載體復合氧化物;

15.配置cr、mn和cu的硝酸鹽溶液,加入上述第一載體,經(jīng)60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得到粉末式催化劑a;

16.將粉末式催化劑a加入水和非離子表面活性劑,經(jīng)球磨后制成涂覆液,將第二載體堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中浸泡,再經(jīng)干燥、焙燒、稱重,重復涂覆過程至少一次,即得催化劑a。

17.所述催化劑b的制備方法為:

18.將zr和al的前驅(qū)體溶于去離子水中,加入銳鈦礦tio2粉末,抽濾、洗滌、60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得第一載體復合氧化物;

19.配置ru、mn和ce的硝酸鹽溶液,加入上述第一載體,經(jīng)60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,即得粉末式催化劑b;

20.將粉末式催化劑b加入水和非離子表面活性劑,經(jīng)球磨后制成涂覆液,將第二載體堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中浸泡,再經(jīng)干燥、焙燒、稱重,重復涂覆過程至少一次,即得催化劑b。

21.所述催化劑a阻隔介質(zhì)和催化劑b的填裝體積比為1:0.1-0.5:0.1-0.5??刂拼呋紵磻鲀?nèi)的催化反應溫度為300-400℃,脫附后氣體的空速1000-200000h-1



22.所述噴淋塔中的吸收液為氯化亞鐵溶液。

23.所述噴淋塔內(nèi)液面以下的塔板上填裝有鐵屑或鐵片。

24.針對背景技術(shù)中存在的問題,發(fā)明人進行了如下改進:

25.(1)本發(fā)明采用的催化燃燒反應器填充了兩段式催化劑,第一段催化劑a將含氯有機廢氣大部分降解為co2和hcl,通過在mn系催化劑中,引入cr和cu作為助劑,其中cr具有較強的催化氧化能力,同時可以提高催化劑的抗氯中毒性能,cu可以調(diào)變了催化劑表面活性中心,提高mn基催化劑的氧化能力,cr和cu的添加提高了整體催化劑的氧化性能,使得cl大部分被氧化為氯氣。優(yōu)選的,所述催化劑a中活性組分為cr、mn和cu的摩爾比例為0.5-1:3-4:0.5-1,cr的添加量過高會影響催化劑的穩(wěn)定性,增加催化劑成本,過低會使得催化劑中毒性能變差;cu的添加量過高或過低均會降低催化劑的氧化性能。

26.進一步的,在第二段催化劑b中,通過引入mn和ce對ru系催化劑進行改性,其中,mn可以提高催化劑的氧化性能,ce可以改善催化劑表面活性中心分布,提高了氧化活性,ce和mn的添加顯著降低了貴金屬ru的用量,并通過第二段催化劑b將hcl進一步氧化為cl2,克服了hcl直排對裝置的腐蝕作用,保證中間副產(chǎn)物的進一步降解和co的完全氧化。與傳統(tǒng)的一段式催化劑相比,處理相同單位氣體處理量下,貴金屬ru的用量可下降40%-60%,總體催化劑成本可下降。優(yōu)選ru、ce、mn,摩爾比例為1-2:1-3:4-8,ce的添加量過高時,催化劑的活性基本沒有變化,過低會降低催化劑氧化性能;mn的添加量過高和過低均會降低催化劑的氧化性能。

27.綜上,本發(fā)明中反應器中的兩段式催化劑能夠滿足空速的1000-200000h-1

含氯有機廢氣(脫附后氣體,含氯vocs的濃度最高可達3000ppm)的處理要求,含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率和co2選擇性高,使用壽命更長、穩(wěn)定性好,解決了一段式催化劑存的氧化不完全、催化劑中毒和生成高毒性副產(chǎn)物的問題。

28.(2)在催化劑a和催化劑b制備過程中,在粉末式催化劑的制備時,引入了非離子表面活性劑,優(yōu)選為聚乙烯醇、吐溫或聚乙二醇中的至少一種,這種非離子表面活性劑能夠降低表面張力,增加涂覆量,提高催化劑的強度和穩(wěn)定性,其添加量為粉末式催化劑質(zhì)量5-10wt%,過多會影響催化劑的強度,過少會影響催化劑的負載量。

29.(3)將兩段催化劑填裝在一個反應器,中間僅用阻隔介質(zhì)分隔,催化反應溫度相近,易于控制,氣體可連續(xù)通過一個反應器依次進行兩次催化反應,氣體處理量大、穩(wěn)定性好、易于檢修和維護。

30.(4)基于采用上述催化燃燒反應器,經(jīng)兩段催化處理后,hcl進一步氧化為cl2,克服了hcl對裝置的腐蝕作用,保證中間副產(chǎn)物的進一步降解;此時在噴淋塔中用浸有鐵屑或鐵片的氯化亞鐵溶液回收氯氣,能夠?qū)崿F(xiàn)有效變廢為寶,可用于污水處理或制備聚合級三氯化鐵。

31.(5)本發(fā)明方法簡單、處理效率好、含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率和cl2選擇性高、設(shè)備投資和運行成本低、催化劑和設(shè)備使用壽命長、無廢氣、廢水排放,可回收副產(chǎn)物、可連續(xù)化操作、效率高、能耗低、運行成本低,對環(huán)境友好。

附圖說明

32.圖1為本發(fā)明流程示意圖。

33.圖2為本發(fā)明實施例1的實驗結(jié)果圖。

34.其中,1-預處理器、2-活性炭吸附床、3-電加熱器、4-換熱器、5-催化燃燒反應器、6-排風機、7-噴淋塔、8-離心泵、9-貯液槽、10-主排風機、11-煙囪、12-預加熱器。

具體實施方式

35.實施例1:

36.催化劑a的制備:

37.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:將堇青石蜂窩陶瓷載體放入質(zhì)量濃度為5%的稀硝酸中浸泡2h,然后用去離子水洗滌3次,120℃下干燥10h,得到表面活化的堇青石蜂窩陶瓷。

38.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.075mol/l硝酸鋯、0.15mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為4:1.5:3。

39.粉末催化劑制備:量取50ml 0.128mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.256mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.128mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體8wt%,摩爾比cr:mn:cu=1:4:1。

40.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的20%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

41.催化劑b的制備:

42.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

43.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

44.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.035mol/l硝酸鋯、0.07mol/l硝酸錫的混合溶液,加入33.6g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為6:0.5:1。

45.粉末催化劑制備:量取50ml 0.04mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.04mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.128mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的3%,摩爾比ru:ce:mn=1:1:4。

46.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的20%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

47.燃燒處理方法:

48.某化工廠排放的含氯有機廢氣(體積含量):氯甲烷50ppm,二氯甲烷200ppm,氯苯

50ppm。

49.含氯有機廢氣經(jīng)過預處理器1處理后引入活性炭吸附床2進行吸附(所述活性炭吸附床2一備一用),吸附飽和后切換備用的活性炭吸附床,吸附后的凈化氣經(jīng)主排風機10由煙道11排出;

50.空氣經(jīng)加熱器3加熱后送入飽合的活性炭吸附床2對其進行脫附處理,經(jīng)脫附處理后引出的脫附后氣體依次通過換熱器4、預加熱器12升溫后,通入到催化燃燒反應器5中進行催化燃燒反應,在催化燃燒反應器5中,脫附后氣體先與上段填充的催化劑a(催化劑a層5.1)發(fā)生反應將氣體中的大部分含氯vocs降解為co2、cl2和hcl;再經(jīng)中段的阻隔介質(zhì)(阻隔介質(zhì)層5.2)后與下段的催化劑b(催化劑b層5.3)反應,將氣體中剩余的少量hcl進一步氧化為cl2,并將殘留的微量含氯vocs深度氧化脫除。催化燃燒反應器5排出的尾氣經(jīng)換熱器熱4與脫附后氣體換熱后,再經(jīng)脫附風機6進入噴淋塔7洗滌回收氯氣,最后經(jīng)塔頂引出經(jīng)由主排風機10由煙道11排出。

51.其中,所述噴淋塔中的吸收液為氯化亞鐵溶液,所述噴淋塔內(nèi)液面以下的塔板上填裝有鐵屑或鐵片,塔底排出的吸收液送入貯液槽9再經(jīng)離心泵8送入塔頂循環(huán)噴淋。

52.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.1:0.2,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為350℃,阻隔介質(zhì)為石英砂。

53.在脫附后氣體空速15000h-1

條件下,含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

54.實施例2

55.催化劑a的制備:

56.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:與實施例1催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

57.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.1mol/l硝酸鋯、0.15mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,550℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為4:2:3。

58.粉末催化劑制備:量取50ml 0.128mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.328mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.082mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體9wt%,摩爾比cr:mn:cu=0.8:4:0.5。

59.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和156g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為20%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的18%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

60.催化劑b的制備:

61.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

62.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

63.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.075mol/l硝酸鋯、0.038mol/l硝酸錫的混合溶液,加入36g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度

2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,550℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為6:1:0.5。

64.粉末催化劑制備:量取50ml 0.02mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.04mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.04mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的2%,摩爾比ru:ce:mn=1:2:4。

65.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g吐溫和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的25%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

66.燃燒處理方法:

67.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷50ppm,二氯甲烷200ppm,氯苯50ppm。

68.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

69.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.2:0.15,阻隔介質(zhì)為石英棉,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為350℃。

70.在脫附后氣體空速15000h-1

條件下,含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

71.實施例3

72.催化劑制備:

73.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

74.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

75.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.08mol/l硝酸鋯、0.08mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的氫氧化鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為5:2:2。

76.粉末催化劑制備:量取50ml 0.128mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.256mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.128mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體8wt%,摩爾比cr:mn:cu=1:4:1。

77.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g吐溫和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的25%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

78.催化劑b的制備:

79.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

80.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

81.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.055mol/l硝酸鋯、0.055mol/l硝酸錫的混合溶液,加入35.2g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度

2wt%的氫氧化鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為8:1:1。

82.粉末催化劑制備:量取50ml 0.07mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.07mol/l的硝酸鈰溶液、50ml 0.21mol/l的硝酸錳溶液以及200ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的4%,摩爾比ru:ce:mn=1:1:3。

83.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的20%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

84.燃燒處理方法:

85.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷50ppm,二氯甲烷200ppm,氯苯50ppm。

86.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

87.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.2:0.2,阻隔介質(zhì)為氧化鋁,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為350℃,脫附后氣體反應空速20000h-1

。

88.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

89.實施例4

90.催化劑制備:

91.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

92.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

93.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.21mol/l硝酸鈰、0.07mol/l硝酸鋯、0.14mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為3:1:2。

94.粉末催化劑制備:量取50ml 0.16mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.32mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.16mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在650℃焙燒6h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體10wt%,摩爾比cr:mn:cu=1:4:1。

95.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙二醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的25%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

96.催化劑b的制備:

97.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

98.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

99.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.032mol/l硝酸鋯、0.032mol/l硝酸錫的混合溶液,加入41.6g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度

2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為8:0.5:0.5。

100.粉末催化劑制備:量取50ml 0.04mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.12mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.08mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的5%,摩爾比ru:ce:mn=1:3:4。

101.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙二醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,650℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的25%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

102.燃燒處理方法:

103.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷50ppm,二氯甲烷200ppm,氯苯50ppm。

104.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

105.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.2:0.1,阻隔介質(zhì)為玻璃纖維,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為400℃,脫附后氣體反應空速15000h-1



106.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

107.實施例5

108.催化劑制備:

109.催化劑a的制備:

110.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

111.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

112.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.08mol/l硝酸鋯、0.16mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,550℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為5:2:4。

113.粉末催化劑制備:量取50ml 0.104mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.208mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.052mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體6wt%,摩爾比cr:mn:cu=1:4:0.5。

114.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,400℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

115.催化劑b的制備:

116.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

117.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

118.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.06mol/l硝酸鋯、

0.06mol/l硝酸錫的混合溶液,加入33.6g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為7:1:1。

119.粉末催化劑制備:量取50ml 0.025mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.075mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.1mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的4%,摩爾比ru:ce:mn=1:3:8。

120.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為20%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,350℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

121.燃燒處理方法:

122.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷200ppm,二氯甲烷100ppm。

123.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

124.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.2:0.3,阻隔介質(zhì)為石英砂,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為300℃,脫附后氣體反應空速20000h-1



125.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

126.實施例6

127.催化劑制備:

128.催化劑a的制備:

129.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

130.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

131.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.21mol/l硝酸鈰、0.07mol/l硝酸鋯、0.21mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,650℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為3:1:3。

132.粉末催化劑制備:量取50ml 0.096mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.288mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.192mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體9wt%,摩爾比cr:mn:cu=0.5:3:1。

133.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g吐溫和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,650℃焙燒3h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

134.催化劑b的制備:

135.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

136.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

137.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.066mol/l硝酸鋯、0.033mol/l硝酸錫的混合溶液,加入37.3g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為7:1:0.5。

138.粉末催化劑制備:量取50ml 0.072mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.11mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.073mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的5%,摩爾比ru:ce:mn=2:3:4。

139.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g吐溫和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,350℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

140.燃燒處理方法:

141.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷100ppm,二氯甲烷150ppm,氯苯100ppm。

142.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

143.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.5:0.5,阻隔介質(zhì)為石英棉,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為300℃,脫附后氣體反應空速20000h-1

。

144.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

145.實施例7

146.催化劑制備:

147.催化劑a的制備:

148.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

149.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

150.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.05mol/l硝酸鋯、0.2mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為4:1:4。

151.粉末催化劑制備:量取50ml 0.106mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.159mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.053mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體5wt%,摩爾比cr:mn:cu=1:3:0.5。

152.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,350℃焙燒6h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

153.催化劑b的制備:

154.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

155.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

156.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l 0.041mol/l硝酸鋯、0.041mol/l硝酸錫的混合溶液,加入39.6g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的氫氧化鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為6:0.5:0.5。

157.粉末催化劑制備:量取50ml 0.054mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.08mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.068mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的4%,摩爾比ru:ce:mn=2:3:5。

158.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,650℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的15%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

159.燃燒處理方法:

160.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷60ppm,二氯甲烷130ppm,氯苯120ppm

161.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

162.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.5:0.2,阻隔介質(zhì)為玻璃纖維,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為300℃,脫附后氣體反應空速10000h-1

。

163.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

164.實施例8

165.催化劑制備:

166.催化劑a的制備:

167.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

168.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

169.第一載體的制備:載體采用共沉淀法制備,量取1l 0.2mol/l硝酸鈰、0.04mol/l硝酸鋯、0.08mol/l硝酸鋁的混合溶液,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,500℃下焙燒5h,制得cezral載體,其中ce:zr:al摩爾比為5:1:2。

170.粉末催化劑制備:量取50ml 0.12mol/l的硝酸鉻溶液、100ml 0.36mol/l的硝酸錳溶液、50ml 0.12mol/l的硝酸銅溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克cezral載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在550℃焙燒5h,即得crmncu/cezral粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體10wt%,摩爾比cr:mn:cu=0.5:3:0.5。

171.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的20%,制得crmncu/cezral蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑a。

172.催化劑b的制備:

173.第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理:

174.與實施例1的催化劑a中第二載體堇青石蜂窩陶瓷預處理方法相同。

175.第一載體的制備:載體采用共沉淀與共混法制備,量取1l0.06mol/l硝酸鋯、0.03mol/l硝酸錫的混合溶液,加入38.6g銳鈦礦tio2粉末,80℃下邊攪拌邊滴加質(zhì)量濃度2wt%的碳酸鈉溶液,維持溶液ph值為10,繼續(xù)攪拌8h,老化12h,然后抽濾,用去離子水洗滌沉淀至成中性。濾餅在110℃干燥12h,650℃下焙燒5h,將所得載體粉末與,其中tio2:zro2:sno2摩爾比為8:1:0.5。

176.粉末催化劑制備:量取50ml 0.036mol/l的硝酸釕溶液、50ml 0.108mol/l的硝酸鈰溶液、100ml 0.108mol/l的硝酸錳溶液以及150ml去離子水,配置成浸漬溶液。加入40克tizrsn載體,攪拌浸漬4h,然后在烘箱中110℃干燥10h,最后在650℃焙燒5h,即得rucemn/tizrsn粉末式催化劑,其中活性組分含量占第一載體質(zhì)量的5%,摩爾比ru:ce:mn=1:3:6。

177.整體式催化劑制備:取40g粉末式催化劑放入球磨罐,加入4g聚乙烯醇和116g水,球磨2h制成涂覆液,涂覆液中固含量為25%。將堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中30min,取出后吹干孔道中殘留的漿液,然后110℃干燥12h,550℃焙燒5h,重復涂覆過程至粉末式催化劑占第二載體質(zhì)量的25%,制得rucemn/tizrsn蜂窩陶瓷整體式催化劑,即催化劑b。

178.燃燒處理方法:

179.某化工廠排放的含氯有機廢氣:氯甲烷40ppm,二氯甲烷60ppm,氯苯100ppm。

180.處理方法同處理方法實施例1,不同的是:

181.催化燃燒反應器5中催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b的填充的體積比為1:0.1:0.1,阻隔介質(zhì)為石英棉,控制催化燃燒反應器5內(nèi)催化反應溫度為400℃,脫附后氣體反應空速10000h-1

。

182.含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率、cl2選擇性、出口氯化物濃度見表1。

183.對比例1

184.反應器中只裝填催化劑a,其他同實施例1。

185.對比例2

186.反應器只裝填催化劑b,其他同實施例1。

187.對比例3

188.尾氣回收采用堿液噴淋,其他同實施例1。

189.對比例4

190.反應器中只裝填常規(guī)ru催化劑(cn 105126834 b),裝填量與實施例1中a裝填量相同,其他通過實施例1。

191.表1含氯有機廢氣催化燃燒處理系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)

[0192][0193][0194]

由表1實驗數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明催化劑和催化燃燒處理方法具有含氯vocs轉(zhuǎn)化率高,co2、cl2選擇性高,氯化物排放量低的優(yōu)點。綜合實施例1、對比例1和2的結(jié)果,可知,雙催化劑組合的各項指標均明顯優(yōu)于單個催化劑a和b。綜合實施例1和對比例3的結(jié)果可知,氯化亞鐵尾氣回收系統(tǒng)各項指標與堿液噴淋系統(tǒng)性能相近。1000h壽命試驗,氯化物排放量低于5.8mg/m3,含氯有機廢氣轉(zhuǎn)化率和co2選擇性均高于99.5%,氯氣選擇性89%左右。氯元素回收率(轉(zhuǎn)化為氯化亞鐵)大于95%。綜合實施例1和對比例4的結(jié)果可知,實施例1中ru僅占粉末式催化劑質(zhì)量的0.5%,對比例4中ru的負載量占粉末式催化劑質(zhì)量的1%,同時,實施例1中貴金屬b催化劑僅占復合金屬催化劑a體積比的20%,因此,該組合催化劑貴金屬需求量大大下降,成本顯著降低。與專利公開的單一的催化氧化含氯vocs相比,組合催化劑各個指標均有明顯優(yōu)勢,其中雙催化劑組合可將氯物種主要氧化為氯氣,有助于和廢鐵屑反應,生成聚合級氯化鐵,實現(xiàn)了氯物種的綜合利用,變廢為寶。技術(shù)特征:

1.一種含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,含氯有機廢氣經(jīng)過預處理器處理后引入活性炭吸附床進行吸附,吸附飽和后切換活性炭吸附床;空氣經(jīng)加熱器加熱后送入飽和的活性炭吸附床對其進行脫附處理,其特征在于,經(jīng)脫附處理后引出的氣體依次通過換熱器、預加熱器升溫后,通入到催化燃燒反應器中進行催化燃燒反應;催化燃燒反應器排出的尾氣經(jīng)換熱器與脫附后氣體換熱后進入噴淋塔吸收后排放;其中,催化燃燒反應器由進氣口至出氣口方向依次填充有催化劑a、阻隔介質(zhì)和催化劑b;所述催化劑a為催化燃燒含氯vocs催化劑;所述阻隔介質(zhì)為石英砂、氧化鋁、石英棉和玻璃纖維中至少一種;所述催化劑b為hcl氧化催化劑。2.如權(quán)利要求1所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述催化劑a的活性組分為cr、mn和cu,摩爾比為0.5-1:3-4:0.5-1,催化劑a的第一載體為ce、zr和al的復合氧化物,摩爾比為3-5:1-2:2-4,第二載體為堇青石蜂窩陶瓷;所述催化劑b的活性組分為ru、ce、mn,摩爾比例為1-2:1-3:4-8,催化劑b的第一載體為金紅石相tio2、zro2、sno2,摩爾比例為6-8:0.5-1:0.5-1,第二載體為堇青石蜂窩陶瓷。3.如權(quán)利要求2所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述催化劑a和催化劑b中,其活性組分均占第一載體質(zhì)量分數(shù)2-10wt%,所述第一載體均占第二載體質(zhì)量分數(shù)的10-30wt%。4.如權(quán)利要求2或3所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述所述催化劑a的制備方法為:將ce、zr和al的前驅(qū)體溶于去離子水中,加入沉淀劑na2co3或naoh,再經(jīng)老化、抽濾、洗滌、60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得第一載體復合氧化物;配置cr、mn和cu的硝酸鹽溶液,加入上述第一載體,經(jīng)60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得到粉末式催化劑a;將粉末式催化劑a加入水和非離子表面活性劑,經(jīng)球磨后制成涂覆液,將第二載體堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中浸泡,再經(jīng)干燥、焙燒、稱重,重復涂覆過程至少一次,即得整體式催化劑a。5.如權(quán)利要求2或3所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述催化劑b的制備方法為:將zr和sn的前驅(qū)體溶于去離子水中,加入銳鈦礦tio2粉末,抽濾、洗滌、60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,得第一載體復合氧化物;配置ru、mn和ce的硝酸鹽溶液,加入上述第一載體,經(jīng)60℃-120℃下干燥8-12h、350-650℃下焙燒3-6h,即得粉末式催化劑b;將粉末式催化劑b加入水和非離子表面活性劑,經(jīng)球磨后制成涂覆液,將第二載體堇青石蜂窩陶瓷浸入涂覆液中浸泡,再經(jīng)干燥、焙燒、稱重,重復涂覆過程至少一次,即得催化劑b。6.如權(quán)利要求1-3任一項所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述催化劑a阻隔介質(zhì)和催化劑b的填裝體積比為1:0.1-0.5:0.1-0.5。7.如權(quán)利要求1-3任一項所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,控制催化燃燒反應器內(nèi)的催化反應溫度為300-400℃,脫附后氣體的空速1000-200000h-1

。

8.如權(quán)利要求1-3任一項所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述噴淋塔中的吸收液為氯化亞鐵溶液。9.如權(quán)利要求1所述的含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,其特征在于,所述噴淋塔內(nèi)液面以下的塔板上填裝有鐵屑或鐵片。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種含氯有機廢氣催化燃燒處理方法,解決了含氯有機廢氣催化燃燒處理存在的氧化不完全、催化劑中毒和生成高毒性副產(chǎn)物、成本高等問題。本發(fā)明將含氯有機廢氣經(jīng)處理后引入活性炭吸附床進行吸附,吸附飽和后切換活性炭吸附床;空氣經(jīng)加熱器加熱后送入飽和的活性炭吸附床對其進行脫附處理,經(jīng)脫附處理后引出的氣體升溫后通入到催化燃燒反應器中進行催化燃燒反應;其中,催化燃燒反應器填充有催化劑A、阻隔介質(zhì)和催化劑B;所述催化劑A為催化燃燒含氯VOCs催化劑;所述催化劑B為HCl氧化催化劑。本發(fā)明方法簡單、轉(zhuǎn)化率和Cl2選擇性高、設(shè)備投資和運行成本低、催化劑和設(shè)備使用壽命長、可回收副產(chǎn)物??苫厥崭碑a(chǎn)物??苫厥崭碑a(chǎn)物。

技術(shù)研發(fā)人員:劉強 盧文新 張宗飛 王志剛 商寬祥 張志國

受保護的技術(shù)使用者:中國五環(huán)工程有限公司

技術(shù)研發(fā)日:2021.11.17

技術(shù)公布日:2022/3/11
聲明:
“含氯有機廢氣催化燃燒處理方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
分享 0
         
舉報 0
收藏 0
反對 0
點贊 0
全國熱門有色金屬技術(shù)推薦
展開更多 +

 

中冶有色技術(shù)平臺微信公眾號
了解更多信息請您掃碼關(guān)注官方微信
中冶有色技術(shù)平臺微信公眾號中冶有色技術(shù)平臺

最新更新技術(shù)

報名參會
更多+

報告下載

第二屆中國微細粒礦物選礦技術(shù)大會
推廣

熱門技術(shù)
更多+

衡水宏運壓濾機有限公司
宣傳
環(huán)磨科技控股(集團)有限公司
宣傳

發(fā)布

在線客服

公眾號

電話

頂部
咨詢電話:
010-88793500-807
專利人/作者信息登記