CN109157977A - 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂 - Google Patents

一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂 Download PDF

Info

Publication number
CN109157977A
CN109157977A CN201811120312.0A CN201811120312A CN109157977A CN 109157977 A CN109157977 A CN 109157977A CN 201811120312 A CN201811120312 A CN 201811120312A CN 109157977 A CN109157977 A CN 109157977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aromatic hydrocarbons
chlorinated aromatic
pollutant
handling
volatility chlorinated
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.)
Pending
Application number
CN201811120312.0A
Other languages
English (en)
Inventor
程杰
郝郑平
李娜
张鑫
张中申
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.)
University of Chinese Academy of Sciences
Original Assignee
University of Chinese Academy of Sciences
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 University of Chinese Academy of Sciences filed Critical University of Chinese Academy of Sciences
Priority to CN201811120312.0A priority Critical patent/CN109157977A/zh
Publication of CN109157977A publication Critical patent/CN109157977A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B01D53/8659—Removing halogens or halogen compounds
    • B01D53/8662—Organic halogen compounds
    • 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
    • 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
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/44—Palladium
    • 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
    • B01J23/74—Iron group metals
    • B01J23/755—Nickel
    • 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
    • B01J23/76—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
    • B01J23/84—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 arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/8892—Manganese
    • 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
    • B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
    • B01J29/44—Noble metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/10—Noble metals or compounds thereof
    • B01D2255/102—Platinum group metals
    • B01D2255/1023—Palladium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/206—Rare earth metals
    • B01D2255/2063—Lanthanum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20715—Zirconium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/2073—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20753—Nickel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/209—Other metals
    • B01D2255/2092—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/50—Zeolites
    • B01D2255/504—ZSM 5 zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/20—Halogens or halogen compounds
    • B01D2257/206—Organic halogen compounds
    • B01D2257/2064—Chlorine
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

本发明涉及污染物处理的技术领域，特别是涉及一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂，挥发性氯代芳烃有机污染物和水蒸气在催化剂表面离解，然后进一步反应，能够有效抑制多氯代有机副产物甚至是持久性有机物污染物比如六氯苯、多氯联苯和二噁英等的生成。反应气体中加入水蒸气，提供了足够的氢源，抑制了催化剂表面氯物种的富集，能够有效抑制产物中多氯副产物等有害物质的产生，在一定温度下，使得挥发性氯代芳烃有机污染物实现完全催化降解；包括以下步骤：(1)提供催化剂；(2)反应处理。

Description

一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂
技术领域
本发明涉及污染物处理的技术领域，特别是涉及一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂。
背景技术
近年来，挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)对大气环境和人体健康的严重未含日益引起广泛关注。含氯挥发性有机物(Chlorinated VolatileOrganic Compounds，简称CVOCs)，是工业排放中一类常见有机污染物，主要包括氯代芳烃(如氯苯、二氯苯和三氯苯等)和氯代烃(如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、氯乙烯和四氯乙烯等)。挥发性氯代芳烃污染物主要来自于工业生产过程泄漏和排放、城市垃圾焚烧及火力发电厂废气。在目前VOCs的主流控制技术中，催化燃烧技术是广泛采用的VOCs治理技术，同时也是VOCs治理最为彻底有效的治理技术。但是，针对CVOCs的催化燃烧，特别是氯代芳烃的催化燃烧，反应过程中氯物种的集聚导致多氯有机污染物，甚至是六氯苯、多氯联苯和二噁英等持久性有机污染物的生成，一直是限制CVOCs催化氧化技术应用的瓶颈与关键难题。文献Appl.Catal.B,1998,16(3),219-226发现Pt/γ-Al2O3催化剂上氯苯氧化有多氯副产物生成，氧气浓度增加多氯苯的生成量亦显著增加，多氯苯的生成与反应过程中氧气的浓度息息相关；文献Chemosphere,1999,38(3),529-549研究了氯酚形成二噁英的气相反应，结果表明在O2存在的条件下，当温度高于340℃时，反应副产物中有二噁英类化合物生成。因此，工业上采用催化燃烧技术处理CVOCs还存在诸多问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种能够有效抑制产物中多氯副产物等有害物质的产生的处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，包括以下步骤：
(1)提供催化剂：提供一种处理挥发性氯代芳烃有机污染物的催化剂；
(2)反应处理：将包含有挥发性氯代芳烃有机污染物的气体与包含水蒸气的气体混合，获得反应气体，并将反应气体在一定反应空速下与催化剂充分接触，并在一定反应处理温度下进行反应。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(1)中采用的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，包括多孔载体、负载于多孔载体上的活性组分、钙钛矿型复合氧化物、烧绿石型复合氧化物和类水滑石衍生复合氧化物中至少一种，所述活性组分选自贵金属。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)中水蒸气的反应气体为纯的水蒸气或者包括空气和/或惰性气体的水蒸气，所述惰性气体为氮气、氦气、氩气和二氧化碳中的至少一种。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)的含有挥发性氯代芳烃的有机污染物和含水蒸气的气体所混合形成的反应气体中，挥发性氯代芳烃的初始浓度为500ppm-5000ppm，水蒸气的浓度为6000ppm-30000ppm，水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为20-50。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，优选的，所述步骤(2)中水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为36-40。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)中的反应处理温度为100-800℃。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，优选的，所述步骤(2)中的反应处理温度为300-600℃。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，所述步骤(2)中的反应空速为1000h-1-50000h-1。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，所述多孔载体选自分子筛和氧化铝的一种或两种，所述分子筛为ZSM-5，所述ZSM-5中的硅铝比为10-50，所述贵金属为Pd或Pt，所述钙钛矿型复合物为LaMn1-xMxO3，其中x＝0-1，M为+2或+3价金属，所述烧绿石型复合氧化物为La2Zr2-xNxO7，其中x＝0-1，N为+2或+3价金属离子，所述类水滑石衍生复合氧化物为DxAlOx+1.5-LDO，x＝2-4。
本发明的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，优选的，所述贵金属为Pd，所述M为Ni、Co或Ce，所述N为Ni、Mn或Co，所述D为Mg2+、Ni2+、Co2+和Mn2+中的一种或两种。
与现有技术相比本发明的有益效果为：根据本发明提供的处理挥发性氯代芳烃有机污染物的方法，挥发性氯代芳烃有机污染物和水蒸气(或水蒸气和氧气)在催化剂表面离解为CHx(ad)(ad表示“吸附态”)和原子氧，然后进一步反应生成CO2(CO)和HCl(Cl2)，能够有效抑制多氯代有机副产物甚至是持久性有机物污染物比如六氯苯、多氯联苯和二噁英等的生成。反应气体中加入水蒸气，提供了足够的氢源，抑制了催化剂表面氯物种的富集；而催化剂表面氯物种的富集，容易导致催化过程中多氯有机副产物的生成，因此本方法能够抑制多氯物种的生成，在一定温度下，使得挥发性氯代芳烃有机污染物实现完全催化降解。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
含有挥发性氯代芳烃的有机污染物包括氯苯、环氧氯丙烷、对氯甲苯、邻氯苯酚、二氯苯和三氯苯中的一种或多种。
本发明提供了一种高效、安全的处理挥发性氯代芳烃有机污染物的方法，该方法采用采用水蒸气或者水蒸气和空气混合替代传统的空气作为氧化剂，挥发性氯代芳烃有机污染物在催化剂表面高效降解，反应生成CO2(CO)和HCl(Cl2)，且在催化降解过程中能够有效抑制多氯代有机副产物甚至是持久性有机物污染物(比如六氯苯、多氯联苯和二噁英等)的生成。
实施例1
在40000ppmH2O/N2反应气氛下，0.5％Pd/ZSM-5(SiO2/Al2O3＝25)催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
评价反应在固定床连续流动装置中进行，邻二氯苯气体通过载带的方式产生。催化剂置于石英反应管内(内径为6mm)，气体的总流量为400ml/min，反应空速为50000h-1，反应温度为200～600℃，每隔25℃一个温度点，每个温度点保持0.5h，反应物和产物通过GC-6820气相色谱、傅里叶变换红外光谱气体分析仪在线检测。结果表明在40000ppmH2O/N2反应气氛下，2000ppm的邻二氯苯，在475℃时完全催化降解，且在此温度下并没有多氯副产物生成。
实施例2
在40000ppmH2O、空气反应气氛下，0.5％Pd/ZSM-5(SiO2/Al2O3＝25)催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例1中相同。结果表明在40000ppmH2O、空气反应气氛下，2000ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,4-三氯苯(6ppm)、1,2,3-三氯苯(1.5ppm)两种多氯有机副产物生成。
对比例1
在空气反应气氛下，0.5％Pd/ZSM-5(SiO2/Al2O3＝25)催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例1中相同。结果表明在空气反应气氛下，2000ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,4-三氯苯(25ppm)、1,2,3-三氯苯(19ppm)、1,3,5-三氯苯(6ppm)、1,2,4,5-四氯苯(13ppm)、1,2,3,5-四氯苯(13ppm)、1,2,3,4-四氯苯(6ppm)、五氯苯(2ppm)等多氯有机副产物生成。
实施例3
在20000ppmH2O/N2反应气氛下，0.5％Pd/Al2O3催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
评价反应在固定床连续流动装置中进行，邻二氯苯气体通过载带的方式产生。催化剂置于石英反应管内(内径为6mm)，气体的总流量为35ml/min，反应空速为1000h-1，反应温度为200～600℃，每隔25℃一个温度点，每个温度点保持0.5h，反应物和产物通过GC-6820气相色谱、傅里叶变换红外光谱气体分析仪在线检测。结果表明在20000ppmH2O/N2反应气氛下，500ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，且在此温度下没有多氯副产物生成。
实施例4
在20000ppmH2O/N2、空气反应气氛下，0.5％Pd/Al2O3催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例3中相同。结果表明在20000ppmH2O/N2、空气反应气氛下，500ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,4-三氯苯(1.3ppm)、1,2,3-三氯苯(0.8ppm)两种多氯有机副产物生成。
对比例2
在空气反应气氛下，0.5％Pd/Al2O3催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例3中相同。结果表明在空气反应气氛下，500ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,4-三氯苯(12ppm)、1,2,3-三氯苯(9ppm)、1,2,4,5-四氯苯(7.5ppm)、1,2,3,5-四氯苯(4.3ppm)、五氯苯(0.9ppm)等多氯有机副产物生成。
实施例5
在30000ppmH2O/N2反应气氛下，LaMn0.4Ni0.6O3钙钛矿型复合氧化物催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
评价反应在固定床连续流动装置中进行，邻二氯苯气体通过载带的方式产生。催化剂置于石英反应管内(内径为6mm)，气体的总流量为250ml/min，反应空速为15,000h-1，反应温度为200～600℃，每隔25℃一个温度点，每个温度点保持0.5h，反应物和产物通过GC-6820气相色谱、傅里叶变换红外光谱气体分析仪在线检测。结果表明在30000ppmH2O/N2反应气氛下，600ppm的邻二氯苯，在500℃时完全催化降解，且没有多氯副产物生成。
实施例6
在30000ppmH2O、空气反应气氛下，LaMn0.4Ni0.6O3钙钛矿型复合氧化物催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均于实施例5中相同。结果表明在30000ppmH2O、空气反应气氛下，600ppm的邻二氯苯，在550℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,4-三氯苯(4ppm)生成。
对比例3
在空气反应气氛下，LaMn0.4Ni0.6O3钙钛矿催化剂用于邻二氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例5中相同。结果表明在空气反应气氛下，600ppm的邻二氯苯，在600℃时完全催化降解，但在催化降解过程中有1,2,3-三氯苯(13ppm)、1,2,4-三氯苯(21ppm)、1,2,4,5-四氯苯(16ppm)、1,2,3,5-四氯苯(7ppm)等多氯有机副产物生成。
实施例7
在20000ppmH2O/N2反应气氛下，La2Zr1.9Ni0.1O7烧绿石型复合氧化物催化剂用于1,2,4-三氯苯的催化降解。
评价反应在固定床连续流动装置中进行，1,2,4-三氯苯气体通过载带的方式产生。催化剂置于石英反应管内(内径为6mm)，气体的总流量为250ml/min，反应空速为15,000h-1，反应温度为300～800℃，每隔25℃一个温度点，每个温度点保持0.5h，反应物和产物通过GC-6820气相色谱、傅里叶变换红外光谱气体分析仪在线检测。结果表明在20000ppmH2O/N2条件下，500ppm的1,2,4-三氯苯，在600℃时完全催化降解，且在此温度下没有多氯有机副产物生成。
对比例4
在空气反应气氛下，La2Zr1.9Ni0.1O7烧绿石催化剂用于1,2,4-三氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例7中相同。结果表明在空气气氛下，500ppm的1,2,4-三氯苯，在650℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2,3-三氯苯(11.6ppm)、1,3,5-三氯苯(8.7ppm)、1,2,4,5-四氯苯(5.3ppm)等多氯有机副产物生成。
实施例8
在20000ppmH2O/N2反应气氛下，CoNi2AlO4.5-LDO类水滑石衍生复合氧化物催化剂用于氯苯的催化降解。
评价反应在固定床连续流动装置中进行，催化剂置于石英反应管内(内径为6mm)，气体的总流量为250ml/min，反应空速为15,000h-1，反应温度为100～500℃，每隔25℃一个温度点，每个温度点保持0.5h，反应物和产物通过GC-6820气相色谱、傅里叶变换红外光谱气体分析仪在线检测。结果表明在20000ppmH2O/N2反应气氛下，500ppm的氯苯，在450℃时完全催化降解，且在次温度下没有多氯有机副产物生成。
对比例5
在空气反应气氛下，CoNi2AlO4.5-LDO类水滑石衍生复合氧化物催化剂用于氯苯的催化降解。
除反应气氛外，其余条件均与实施例8中相同。结果表明在空气反应气氛下，500ppm的氯苯，在500℃时完全催化降解，但在此温度下有1,2-二氯苯(23ppm)、1,4-二氯苯(15ppm)、1,2,3-三氯苯(12ppm)、1,2,4-三氯苯(19ppm)等多氯有机副产物生成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提供催化剂：提供一种处理挥发性氯代芳烃有机污染物的催化剂；
(2)反应处理：将包含有挥发性氯代芳烃有机污染物的气体与包含水蒸气的气体混合，获得反应气体，并将反应气体在一定反应空速下与催化剂充分接触，并在一定反应处理温度下进行反应。
2.如权利要求1所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(1)中采用的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，包括多孔载体,和负载于多孔载体上的活性组分、钙钛矿型复合氧化物、烧绿石型复合氧化物和类水滑石衍生复合氧化物中至少一种，所述活性组分选自贵金属。
3.如权利要求1所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(2)中包含水蒸气的气体为纯的水蒸气，或者所述包含水蒸气的气体为水蒸气与空气、氮气、氦气、氩气和二氧化碳中的至少一种形成的混合气体。
4.如权利要求1所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(2)的反应气体中，挥发性氯代芳烃的初始浓度为500ppm-5000ppm，水蒸气的浓度为6000ppm-30000ppm，水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为20-50。
5.如权利要求4所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，反应气体中水蒸气与挥发性氯代芳烃的摩尔比为36-40。
6.如权利要求1所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应处理温度为100-800℃。
7.如权利要求6所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应处理温度为300-600℃。
8.如权利要求1所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的反应空速为1000h-1-50000h-1。
9.如权利要求2所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，其特征在于，所述多孔载体选自分子筛和氧化铝的一种或两种，所述贵金属为Pd或Pt，所述钙钛矿型复合物为LaMn1-xMxO3，其中x＝0-1，M为+2或+3价金属，所述烧绿石型复合氧化物为La2Zr2-xNxO7，其中x＝0-1，N为+2或+3价金属离子，所述类水滑石衍生复合氧化物为DxAlOx+1.5-LDO，x＝2-4。
10.如权利要求9所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，其特征在于，所述贵金属为Pd，所述M为Ni、Co或Ce，所述N为Ni、Mn或Co，所述D为Mg2+、Ni2+、Co2+和Mn2+中的一种或两种。
11.如权利要求9所述的一种处理挥发性氯代芳烃污染物的催化剂，其特征在于，所述分子筛为ZSM-5，所述ZSM-5中的硅铝比为10-50。
CN201811120312.0A 2018-09-26 2018-09-26 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂 Pending CN109157977A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811120312.0A CN109157977A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811120312.0A CN109157977A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109157977A true CN109157977A (zh) 2019-01-08

Family

ID=64892525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811120312.0A Pending CN109157977A (zh) 2018-09-26 2018-09-26 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109157977A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110411972A (zh) * 2019-08-30 2019-11-05 中国科学院大学 一种同时检测气体中总挥发性有机污染物和非甲烷总烃浓度的方法
CN110917871A (zh) * 2019-11-05 2020-03-27 河北科技大学 一种利用金属单质和/或金属氧化物吸收及催化氧化卤代烃的方法
CN112682806A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 中国科学院大学 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法
CN112675863A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种甲烷燃烧的催化剂及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004105864A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Hitachi Ltd ハロゲン化芳香族炭化水素の分解方法と触媒及び分解装置
CN101199885A (zh) * 2007-12-18 2008-06-18 华东理工大学 一种用于易挥发性氯代芳香烃类低温催化燃烧消除的方法
CN101879445A (zh) * 2010-07-15 2010-11-10 济南大学 一种催化燃烧去除柴油车碳烟的稀土烧绿石型复合氧化物催化剂及其制备方法
CN101954166B (zh) * 2009-07-16 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种降解卤代芳烃有机污染物的方法
CN103962127A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 华东理工大学 氯代芳香烃低温催化燃烧消除的方法及催化剂

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004105864A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Hitachi Ltd ハロゲン化芳香族炭化水素の分解方法と触媒及び分解装置
CN101199885A (zh) * 2007-12-18 2008-06-18 华东理工大学 一种用于易挥发性氯代芳香烃类低温催化燃烧消除的方法
CN101954166B (zh) * 2009-07-16 2012-07-04 中国科学院大连化学物理研究所 一种降解卤代芳烃有机污染物的方法
CN101879445A (zh) * 2010-07-15 2010-11-10 济南大学 一种催化燃烧去除柴油车碳烟的稀土烧绿石型复合氧化物催化剂及其制备方法
CN103962127A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 华东理工大学 氯代芳香烃低温催化燃烧消除的方法及催化剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. TARALUNGA, ET AL: "Catalytic destruction of chlorinated POPs—Catalytic oxidation of chlorobenzene over PtHFAU catalysts", 《APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL》 *
阚家伟: "含氯挥发性有机化合物催化燃烧催化剂的研究进展", 《化工进展》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110411972A (zh) * 2019-08-30 2019-11-05 中国科学院大学 一种同时检测气体中总挥发性有机污染物和非甲烷总烃浓度的方法
CN110411972B (zh) * 2019-08-30 2021-11-30 中国科学院大学 一种同时检测气体中总挥发性有机污染物和非甲烷总烃浓度的方法
CN112675863A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 中国石油化工股份有限公司 一种甲烷燃烧的催化剂及其制备方法和应用
CN112675863B (zh) * 2019-10-17 2023-04-28 中国石油化工股份有限公司 一种甲烷燃烧的催化剂及其制备方法和应用
CN110917871A (zh) * 2019-11-05 2020-03-27 河北科技大学 一种利用金属单质和/或金属氧化物吸收及催化氧化卤代烃的方法
CN112682806A (zh) * 2020-12-15 2021-04-20 中国科学院大学 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法
CN112682806B (zh) * 2020-12-15 2023-10-03 中国科学院大学 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109157977A (zh) 一种处理挥发性氯代芳烃污染物的方法及催化剂
Li et al. Synergistic degradation mechanism of chlorobenzene and NOx over the multi-active center catalyst: The role of NO2, Brønsted acidic site, oxygen vacancy
Sultana et al. Post plasma-catalysis for trichloroethylene decomposition over CeO2 catalyst: Synergistic effect and stability test
Li et al. A review on recent advances in catalytic combustion of chlorinated volatile organic compounds
Huang et al. Combination of photocatalysis downstream the non-thermal plasma reactor for oxidation of gas-phase toluene
CN109603869B (zh) 磷酸修饰的氧化铈催化剂及其制备方法和应用
Veerapandian et al. Plasma assisted Cu-Mn mixed oxide catalysts for trichloroethylene abatement in moist air
CN101199885A (zh) 一种用于易挥发性氯代芳香烃类低温催化燃烧消除的方法
Li et al. Influence of oxygen and water content on the formation of polychlorinated organic by-products from catalytic degradation of 1, 2-dichlorobenzene over a Pd/ZSM-5 catalyst
Chang et al. Destruction of styrene in an air stream by packed dielectric barrier discharge reactors
WO2021128658A1 (zh) 水解-氧化两段式降解含氯挥发性有机物的工艺及装置
Jia et al. Progress of catalytic oxidation of typical chlorined volatile organic compounds (CVOCs): A review
US10005673B2 (en) Purification of carbon dioxide streams
KR930012038B1 (ko) 불활성 가스 스트림의 정제방법
Li et al. Catalytic efficient destruction of chlorobenzene and 1, 2-dichlorobenzene over La0. 9Sr0. 1MnO3 engineered by a scalable surface reconstruction strategy
US6395144B1 (en) Method for treating toxic compounds-containing gas by non-thermal plasma
CN105251476A (zh) 一种CeO2-Cr2O3-Nb2O5复合氧化物催化剂的制备方法
CA2344780A1 (en) Method, catalyst and photocatalyst for the destruction of phosgene
CN101279253A (zh) 一种用于氯代芳香烃类低温催化燃烧消除的催化剂
JPH0947661A (ja) 排ガス浄化方法および浄化触媒
Jiang et al. Development and application of catalysts for catalytic ozonation of Cl-VOCs at low temperature: A comprehensive review
CN102353064A (zh) 一种用于氯代芳香烃类低温催化燃烧消除的方法
KR20020032167A (ko) 독성 오염물질 분해용 촉매 및 그 제조방법
CN112682806B (zh) 一种用于含氯挥发性有机污染物高温催化燃烧消除的方法
Luo et al. Research advances in chlorinated benzene-containing compound oxidation catalyzed by metal oxides: activity-enhanced strategies and reaction-facilitated mechanisms

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190108