CN106179359A - 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法 - Google Patents

一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106179359A
CN106179359A CN201610484971.7A CN201610484971A CN106179359A CN 106179359 A CN106179359 A CN 106179359A CN 201610484971 A CN201610484971 A CN 201610484971A CN 106179359 A CN106179359 A CN 106179359A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tail gas
adipic acid
acid
effective catalyst
plant tail
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610484971.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106179359B (zh
Inventor
陈涛
艾晓欣
张丰扬
王琳
李亚楠
江屿
徐烨琨
刘�文
杨琦武
陈晨
白世杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Tianchen Engineering Corp
Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd
Original Assignee
China Tianchen Engineering Corp
Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Tianchen Engineering Corp, Tianjin Tianchen Green Energy Resources Engineering Technology and Development Co Ltd filed Critical China Tianchen Engineering Corp
Priority to CN201610484971.7A priority Critical patent/CN106179359B/zh
Publication of CN106179359A publication Critical patent/CN106179359A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106179359B publication Critical patent/CN106179359B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/80—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with zinc, cadmium or mercury
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • B01J23/8913—Cobalt and noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0211—Impregnation using a colloidal suspension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201—Impregnation
    • B01J37/0213—Preparation of the impregnating solution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/40—Nitrogen compounds
    • B01D2257/402—Dinitrogen oxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/10—Capture or disposal of greenhouse gases of nitrous oxide (N2O)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/30—Improvements relating to adipic acid or caprolactam production

Abstract

本发明提供了一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法，包括以下按质量百分数记的组分：载体骨架80～90％，活性组分5～20％，助催化剂0.1～5％，其中，所述活性组分包括二价金属元素和三价金属元素。本发明有效降低工业废气中N2O浓度。同时，该催化剂能直接成型和批量生产，为该催化剂的工业应用提供有效保障。

Description

一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法
技术领域
本发明涉及一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其直接成型工艺，属于环境保护催化材料和大气污染治理技术领域，具体涉及一种净化己二酸装置尾气N2O的催化剂。
背景技术
N2O对臭氧层的破坏作用甚于氯氟烃，引起温室效应的能力比CO2强310倍。而且，这种气体在大气层中的存留时间可达120年之久，化学性质稳定。研究显示，N2O已经成为人类排放的消耗臭氧层的首要物质。工业革命以来，大气中N2O的含量持续增加，主要来源于固定流化床设备燃煤烟气，硝酸，己二酸、尼龙等化工产品生产过程中排放的废气。尤其严重的是，近几年由于己二酸市场价格的快速飙升，高额利润的刺激使国内企业新建、扩建己二酸装置出现了井喷式增长。己二酸的国内产能也从2006年的20万吨跃升至2013年的152万吨，2016年我国己二酸的产能可达350万吨，占全球总产能的50％以上。这些己二酸装置在反应过程中生产大量N2O，而且生产过程中排放的尾气集中、数量大、纯度高。以环己醇硝酸氧化法年产15万吨己二酸为例，N2O的年排放量达4.5万吨。因此，净化己二酸装置副产N2O的尾气亟需解决，刻不容缓。
迄今为止，国内没有成熟的己二酸装置尾气净化技术，主要在于催化分解N2O约500～800℃的高温，催化剂难以在生产过程中保持催化活性和稳定性，而且催化剂不能直接成型和批量生产，导致造价较高，严重限制了己二酸装置尾气净化技术的发展。徐秀峰等发明的钴铝复合氧化物负载金的催化剂(CN101376107)在中低温具有较好的催化分解N2O的活性，但贵金属负载量大、价格贵且抗毒性差。徐华龙等(CN102513117)发明的催化分解N2O的催化剂为氧化铜与氧化铈组成的复合氧化物，具有较好的活性和稳定性，但该催化剂属于非负载型的金属复合氧化物催化剂，难以满足工业成型催化剂要求。因此，开发高效的N2O分解催化剂及成型工艺，可以有效缩短催化剂工业应用进程，对节能减排，绿色环保，改善环境质量具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于解决己二酸装置现有技术中的问题，提供一种催化分解N2O的高效催化剂，实现己二酸装置工业废气的净化，有效降低工业废气中N2O浓度。同时，该催化剂能直接成型和批量生产，为该催化剂的工业应用提供有效保障。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，包括以下按质量百分数记的组分：载体骨架80～90％，活性组分5～20％，助催化剂0.1～5％，其中，所述活性组分包括二价金属元素和三价金属元素。
进一步的，所述骨架材料为粘土、活性炭、田菁粉、铝酸、拟薄水铝石、 铝溶胶、Al2O3、SiO2、硅溶胶、硅酸、TiO2、ZrO2、硅藻土、分子筛中的一种或多种。
进一步的，所述活性组分中二价金属元素和三价金属元素摩尔比为0.1～10。
进一步的，所述活性组分为复合金属氧化物，所述活性组分中二价金属元素选自Mg2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Ca2+或Fe2+中的任意一种或两种；所述活性组分中的三价金属元素选自Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+、Co3+、Fe3+或V3+中的任意一种或两种。
进一步的，所述助催化剂选自稀土金属，过渡金属，碱金属或贵金属中的至少一种。
一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂的成型工艺方法，包括以下步骤：
(1)将含有所述二价金属元素和所述三价金属元素的金属盐溶液和碱液分通道同时打入旋流反应器中，反应后，将得到的胶态浆液转移至反应釜，在20～200℃温度下动态晶化0.5～120小时；所述二价金属元素和所述三价金属元素在形成晶核时具有独特的晶体结构，晶化效果更好。优选的，所述金属盐溶液中的阳离子摩尔数大于0.1mol/L,此浓度更有利于晶核的形成。
(2)在晶化后的胶态浆液中加入骨架材料及胶溶剂，控制水粉比为0.1～1.5L·Kg-1，搅拌均匀，捏合10～90min,老化后挤出成型；所述水粉比是指，固液混合物中水体积与其中干物料质量的比值。
(3)在25～60℃温度下除水，在80～120℃温度下干燥，然后升温焙烧，焙烧产物冷却后得到产品。所述步骤(3)中，先将所述步骤(2)得到的材料在25～60℃低温下除水，使水分挥发，然后干燥，可以避免直接升温焙烧导致的催化剂成型效果差，催化剂易破碎的问题。
进一步的，所述步骤(1)中的碱液为尿素、氨水，六次甲基四胺，NaOH，Na2CO3，KOH，K2CO3中的一种或两种，在所述步骤(1)中，所述碱液与所述金属盐溶液完全反应或相对于所述金属盐溶液过量，所述碱溶液中溶质能够电离出的所有阴离子的总电荷摩尔数大于等于所述金属盐溶液中溶质所有阳离子的总电荷摩尔数。进一步的，所述步骤(1)中，旋流反应器的静齿内壁与转齿外壁之间的反应通道大小可以调变，通道大小通过调节盘改变静齿与转齿的相对位置来实现。控制转齿的转速为2000～6000转/分钟，控制反应通道厚度为5～1000微米，两种溶液在反应通道内瞬时混合，形成的胶态浆液通过静齿底部的出料输送管送到反应釜。
进一步的，所述步骤(2)中加入所述骨架材料的同时加入分散介质，所述分散介质选自纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚苯乙烯、田菁粉中的一种或几种，所述分散介质与所述骨架材料的质量比为0.5：100～5：100。所述分散介质在焙烧过程中被燃尽，有助于所述骨架材料形成多孔介质，利于所述活性组分的负载。
进一步的，所述步骤(3)中升温焙烧过程中升温速率为1～5℃/min，升温至550～950℃。升温速率过快会使得成型的催化剂破裂，速率越慢越好，但是太慢会导致能量过度损耗，不经济，所述步骤(3)的升温速率范围是 优选的，选择此升温速率，既能够保证催化剂不破裂，且能保证能耗适中。
进一步的，所述胶溶剂为酸性溶液或水，当所述胶溶剂为酸性溶液时，所述胶溶剂中溶质为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、酒石酸、草酸或丁二酸中的一种或多种，所述胶溶剂中溶质的质量与所述载体骨架的质量比为0-5％。所述胶溶剂的加入能够增强所述步骤(1)中的胶态浆液的粘度，增强最终形成催化剂的强度。所述胶溶剂中溶质的用量严重影响催化剂的强度和成型。过少不易成型，过多强度太差。随着用量增加，催化剂的活性和强度都是先增加后降低，本发明中所述胶溶剂溶质的用量能够帮助最终获得的催化剂达到最好的强度。
进一步的，所述活性组分是指，所述二价金属元素和所述三价金属元素的金属盐溶液与所述碱液反应后，经焙烧得到的复合金属氧化物。所述活性组分与所述载体骨架结合，有效提高了催化剂的比表面和活性组分的分散度，增强了反应活性，使得反应更彻底。
所述一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂用于N2O废气的净化分解，优选的，用于己二酸装置N2O废气的净化分解。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)所述活性组分和所述骨架材料一次成型，只需要一次烧结，能够节省制备时间和成本。
(2)所述胶态浆液和所述骨架材料直接混合，使得活性中心在所述骨架材料上负载更均匀，制得的催化剂活性更好，催化效率更高。
(3)本发明成型后的催化剂活性组分具有较强的给电子能力，包含复合金属氧化物和部分尖晶石相的结构，其中加入的稀土金属，过渡金属或碱金属不仅可以提高催化剂的稳定性，而且具有助催化作用，能够有效提高催化活性。
(4)本发明的催化剂在工业领域具有更好的经济适用性，同时具有高效的催化活性和良好的稳定性，催化分解N2O的温度低。一般的催化剂催化温度约需要500～800℃的高温，而本发明所述的催化剂催化温度能到达400℃左右甚至400℃以下。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明所述成型工艺方法的工艺流程示意图；
具体实施方式
除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
在说明书和权利要求书中使用的，单数型“一个”和“这个”包括复数参考，除非上下文另有清楚的表述。例如，术语“(一个)细胞”包括复数的细胞，包括其混合物。
所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。 同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
下面结合实施例来详细说明本发明。
本发明实施例采用固定床微型反应器评价本发明制备的催化剂在N2O分解反应中的催化活性。反应器采用10mm的石英管，自动控温仪控制程序升温反应，升温速率为5℃/min。催化剂颗粒度为20～40目，称取0.8g的催化剂混合2.0g石英砂，填充于反应管的恒温段，配置的反应气体为纯的N2O，气体流量为36mL/min，反应效果评价通过气相色谱在线检测。使用ParopakQ色谱柱和TCD检测器检测反应中剩余的N2O。使用尾气吸收方式，利用离子色谱分析检测反应中生成的NO2。
下面将结合实施例来详细说明本发明，在以下实施例中没有对催化剂的活性评价条件进行说明的，均采用上述实验条件。
实施例1
直接成型的Rh-CoFe2O4/Al2O3催化剂：
(1)将Co(NO3)2、FeSO4、Fe2(SO4)3与Rh(NO3)3按1:2:0.5:0.05(摩尔比)溶于去离子水中，得到金属离子总浓度为0.85M的金属盐溶液；按摩尔比为[OH-电荷总数]:[金属离子电荷总数]＝2.0配制碱液，完全溶解直至溶液透明。把所述金属盐溶液和所述碱液分通道同时打入旋流反应器，快速反应后，将得到的胶态浆液转移至反应釜，在90℃晶化3小时。
(2)取一定量的胶态浆液，将拟薄水铝石、田菁粉和胶溶剂加入该前驱体浆液，控制总物料的水粉比为0.65L·Kg-1，田菁粉和拟薄水铝石的质量比为5％，搅拌均匀，在室温下老化2h，然后捏合，使用挤条机挤成直径3mm 的圆柱状，在45℃和90℃分别干燥12h，低温除水得到初步成型的催化剂前体。
(3)将干燥后的催化剂前体放入马弗炉中，从室温开始以升温速率2℃/min加热焙烧，升温至700℃焙烧4h，焙烧产物随炉冷却至室温后取出，得到直接成型的催化剂Rh-CoFe2O4/Al2O3。
该催化剂用于N2O的分解反应，气体组成为纯的N2O，气体流量为36mL/min，N2O完全转化的分解温度为420℃。
实施例2
直接成型的CuO+ZnAl2O4/SiO2催化剂：
(1)将Cu(NO3)2、Zn(NO3)2与Al(NO3)3按1:1:1(摩尔比)溶于去离子水中，得到金属离子总浓度为0.4M的金属盐溶液；按[NaOH]:[六次甲基四胺]:[NO3 -]＝1:2:1配制碱液，完全溶解直至溶液透明。把所述金属盐溶液和所述碱液分通道同时打入高速旋转的旋流反应器，快速混合后，将得到的胶态浆液转移至反应釜，在60℃晶化5小时。
(2)取一定量的胶态浆液，将硅溶胶和田菁粉加入该前驱体浆液，控制总物料的水粉比为0.80L·Kg-1，田菁粉和硅溶胶的质量比为3％，搅拌均匀，在室温下老化3h，然后捏合，使用挤条机挤成直径5mm的三叶草状，在35℃和80℃分别干燥8h，低温除水得到初步成型的催化剂前体。
(3)将干燥后的催化剂前体放入马弗炉中，从室温开始以升温速率1℃/min加热焙烧，升温至800℃焙烧5h，焙烧产物随炉冷却至室温后取出，得到直接成型的催化剂CuO+ZnAl2O4/SiO2。
该催化剂用于N2O的分解反应，气体组成为纯的N2O，气体流量为 36mL/min，N2O完全转化的分解温度为480℃。
实施例3
直接成型的CeO2+NiFe2O4/Al2O3催化剂：
(1)将Ce(NO3)2、Ni(NO3)2与Fe(NO3)3按0.1:2:0.5(摩尔比)溶于去离子水中，得到总浓度0.5M的金属盐溶液；按[NaOH]:[氨水]:[NO3 -]＝2:2:1配制碱液，完全溶解直至溶液透明。把所述金属盐溶液和所述碱液分通道同时打入高速旋转的旋流反应器，快速混合后，将得到的胶态浆液转移至反应釜，在120℃晶化3小时。
(2)取一定量的胶态浆液，将直径在1μm的磺化聚苯乙烯和铝溶胶加入该前驱体浆液，控制总物料的水粉比为0.95L·Kg-1，磺化聚苯乙烯和铝溶胶的质量比为0.5wt％，搅拌均匀，在室温下老化1h，然后捏合，使用挤条机挤成直径7mm的五叶草状，在40℃和95℃分别干燥6h，低温除水得到初步成型的催化剂前体。
(3)将干燥后的催化剂前体放入马弗炉中，从室温开始以升温速率2℃/min加热焙烧，升温至750℃焙烧4h，焙烧产物随炉冷却至室温后取出，得到直接成型的催化剂CeO2+NiFe2O4/Al2O3。
该催化剂用于N2O的分解反应，气体组成为：纯的N2O，气体流量为36mL/min，N2O完全转化的分解温度为450℃。
本发明所述的成型工艺方法的示意图如图1所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，其特征在于：包括以下按质量百分数记的组分：载体骨架80～90％，活性组分5～20％，助催化剂0.1～5％，其中，所述活性组分包括二价金属元素和三价金属元素。
2.根据权利要求1所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，其特征在于：所述骨架材料为粘土、活性炭、铝酸、拟薄水铝石、铝溶胶、Al2O3、SiO2、硅溶胶、硅酸、TiO2、ZrO2、硅藻土、分子筛中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，其特征在于：所述活性组分为复合金属氧化物，所述活性组分中二价金属元素和三价金属元素摩尔比为0.1～10。
4.根据权利要求3所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，其特征在于：所述活性组分中二价金属元素选自Mg2+、Ni2+、Zn2+、Cu2+、Co2+、Mn2+、Ca2+或Fe2+中的任意一种或两种；所述活性组分中的三价金属元素选自Al3+、Cr3+、Ga3+、In3+、Co3+、Fe3+或V3+中的任意一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂，其特征在于：所述助催化剂选自稀土金属，过渡金属，碱金属或贵金属中的至少一种。
6.权利要求1所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂的成型工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将含有所述二价金属元素和所述三价金属元素的金属盐溶液和碱液分通道同时打入旋流反应器中，反应后，将得到的胶态浆液转移至反应釜，在20～200℃温度下动态晶化0.5～120小时；
(2)在晶化后的胶态浆液中加入骨架材料及胶溶剂，搅拌均匀，捏合30～90min,老化后挤出成型；
(3)在25～60℃温度下除水，在80～120℃温度下干燥，然后升温焙烧，焙烧产物冷却后得到产品。
7.根据权利要求6所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂的成型工艺方法，其特征在于：所述步骤(1)中的碱液为尿素、氨水，六次甲基四胺，NaOH，Na2CO3，KOH，K2CO3中的一种或两种，优选的，所述碱溶液中溶质能够电离出的所有阴离子的总电荷摩尔数大于等于所述金属盐溶液中溶质所有阳离子的总电荷摩尔数；优选的，所述步骤(2)中加入所述骨架材料的同时加入分散介质，所述分散介质选自纤维素、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚苯乙烯、田菁粉中的一种或几种，所述分散介质与所述骨架材料的质量比为0.5：100～5：100。
8.根据权利要求6所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂的成型工艺方法，其特征在于：所述步骤(3)中升温焙烧过程中升温速率为1～5℃/min，升温至550～950℃。
9.根据权利要求6所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂的成型工艺方法，其特征在于：所述胶溶剂为酸性溶液或水，当所述胶溶剂为酸性溶液时，所述胶溶剂中溶质为硝酸、盐酸、硫酸、磷酸、硼酸、乙酸、甲酸、柠檬酸、酒石酸、草酸或丁二酸中的一种或多种，所述胶溶剂中溶质的质量与所述载体骨架的质量比为0～5％。
10.根据权利要求1所述的一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂用途，其特征在于：用于N2O废气的净化分解，优选的，用于己二酸装置N2O废气的净化分解。
CN201610484971.7A 2016-06-22 2016-06-22 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法 Active CN106179359B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610484971.7A CN106179359B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610484971.7A CN106179359B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106179359A true CN106179359A (zh) 2016-12-07
CN106179359B CN106179359B (zh) 2019-04-12

Family

ID=57462626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610484971.7A Active CN106179359B (zh) 2016-06-22 2016-06-22 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106179359B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108435198A (zh) * 2018-03-22 2018-08-24 西南化工研究设计院有限公司 己二酸尾气中乙炔深度净化的铜锰催化剂及其制备和应用
CN109020775A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 中国天辰工程有限公司 一种利用己二酸装置废气氧化乙苯脱氢制苯乙烯的方法
CN110124659A (zh) * 2019-06-20 2019-08-16 中自环保科技股份有限公司 一种铈锆铝基复合材料、cGPF催化剂及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236757A (zh) * 1998-03-25 1999-12-01 Basf公司 尖晶石压出物的制备
CN1819872A (zh) * 2003-06-13 2006-08-16 亚拉国际有限公司 制备负载型氧化物催化剂的方法
CN104437499A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 兰州天越环保科技有限公司 一种用于分解氧化亚氮的催化剂及其制备方法
CN104475112A (zh) * 2014-12-15 2015-04-01 华烁科技股份有限公司 一种高温通水通氧条件下催化分解n2o催化剂及其制备方法
CN105363451A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 中国天辰工程有限公司 一种用于分解n2o的高效催化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1236757A (zh) * 1998-03-25 1999-12-01 Basf公司 尖晶石压出物的制备
CN1819872A (zh) * 2003-06-13 2006-08-16 亚拉国际有限公司 制备负载型氧化物催化剂的方法
CN104437499A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 兰州天越环保科技有限公司 一种用于分解氧化亚氮的催化剂及其制备方法
CN104475112A (zh) * 2014-12-15 2015-04-01 华烁科技股份有限公司 一种高温通水通氧条件下催化分解n2o催化剂及其制备方法
CN105363451A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 中国天辰工程有限公司 一种用于分解n2o的高效催化剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《石油炼制与化工》编辑部 编: "《加氢技术》", 31 March 2000 *
朱洪法等: "《石油化工催化剂基础知识(第二版)》", 30 April 2010 *
王彦昌: "复合金属氢氧化物类材料的形貌可控制备及其应用探索", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108435198A (zh) * 2018-03-22 2018-08-24 西南化工研究设计院有限公司 己二酸尾气中乙炔深度净化的铜锰催化剂及其制备和应用
CN108435198B (zh) * 2018-03-22 2020-04-21 西南化工研究设计院有限公司 己二酸尾气中乙炔深度净化的铜锰催化剂及其制备和应用
CN109020775A (zh) * 2018-09-05 2018-12-18 中国天辰工程有限公司 一种利用己二酸装置废气氧化乙苯脱氢制苯乙烯的方法
CN109020775B (zh) * 2018-09-05 2021-04-27 中国天辰工程有限公司 一种利用己二酸装置废气氧化乙苯脱氢制苯乙烯的方法
CN110124659A (zh) * 2019-06-20 2019-08-16 中自环保科技股份有限公司 一种铈锆铝基复合材料、cGPF催化剂及其制备方法
WO2020253726A1 (zh) * 2019-06-20 2020-12-24 中自环保科技股份有限公司 一种铈锆铝基复合材料、cGPF催化剂及其制备方法
CN110124659B (zh) * 2019-06-20 2021-03-23 中自环保科技股份有限公司 一种铈锆铝基复合材料、cGPF催化剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106179359B (zh) 2019-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101879448B (zh) 用于草酸酯加氢制乙二醇的规整结构催化剂及其制备方法
CN104624196B (zh) 一种高比表面积费托合成催化剂及其制备方法与应用
CN103816908A (zh) 一种用于醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法
CN101992101B (zh) 贵金属催化剂
CN108525701A (zh) 用于低温NH3-SCR去除柴油机NOx的铜基分子筛催化剂及其制备方法
CN101648134A (zh) 用于草酸二甲酯加氢制取乙二醇的铜硅催化剂及制备方法
CN1033013A (zh) 丁烯氧化脱氢催化剂
CN108246345A (zh) 一种氧化物-分子筛催化剂的制备方法
CN101168125A (zh) 一种具有耐高温性能的大比表面改性氧化铝的制备方法
CN108067296A (zh) 一种蜂窝状Mn基低温脱硝催化剂的制备方法
CN106179359A (zh) 一种净化己二酸装置尾气的高效催化剂及其成型工艺方法
CN105363456A (zh) 铜系催化剂、制备方法及其应用
CN103203233A (zh) 一种甲烷催化燃烧的钯基催化剂及其制备
CN105597743A (zh) 一种co气相催化合成草酸二甲酯用催化剂的制备方法
CN104492475B (zh) 一种微‑介孔ZSM‑5/Pd‑γ‑Al2O3复合催化剂的制备方法
CN105597772B (zh) 核壳结构的钴基催化剂及其制备方法
CN108579719A (zh) 纳米级铈锆固溶体复合氧化物、制备方法、采用其的催化剂及用途
CN105148972A (zh) 可见光条件下还原水中硝态氮的新型催化剂的制备方法及其应用
CN102302931A (zh) 一种含氧甲烷混合气催化燃烧脱氧催化剂及其制备方法和应用
CN106807387A (zh) 一种用于吸收强化生物油水蒸气重整制氢的双功能催化剂及其制备方法
CN109701547B (zh) 一种高甲烷催化活性的锰铈催化剂制备方法及产品
CN114832829A (zh) 一种燃气尾气高温脱硝催化剂及其制备方法
CN103230801B (zh) 一种催化CO2合成甲醇改性CuZnZr的方法
CN110038627A (zh) 一种多级孔zsm-5分子筛锚定钯纳米粒子的合成方法
CN104028276B (zh) 一种复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant