CN110252422A - 催化剂中氯离子的洗涤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种催化剂中氯离子的洗涤方法,该方法适用于反应过程中,氯离子浓度要求比较高的催化剂的洗涤方法。步骤一,将载体经碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐的水溶液处理、烘干,加入含有活性组份溶液中,进行负载,负载完成后烘干得到催化剂的半成品;步骤二,将所得半成品,用含有铵盐、或铵盐和还原剂的洗涤液洗涤3‑20次,烘干后焙烧,即可得到氯离子含量在10ppm以下的催化剂。本发明,工艺合理,为催化剂的氯离子的洗涤,提供了可靠的方法。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂生产和应用领域,具体是催化剂的制备过程中,如何洗涤除去对催化反应有影响的氯离子的方法。
背景技术
催化剂的活性是评价或判断催化剂性能好与差的一项重要指标。而影响催化剂活性因素也比较多。其中之一,由于氯离子具有亲电性,所以无论在载体中,还是在活性组份中,氯离子的存在导致催化剂活性下降。例如,钌基氨合成催化剂中氯离子,对氨合成的活性有抑制作用。氯离子在Pa/La-Ce-Al汽车尾气净化催化剂中的存在降低了催化剂对CO、C3H8的氧化活性。氯离子的存在对甲烷燃烧催化剂的活性有显著的抑制作用等等。
催化剂中氯离子的来源很多,它可以由不同的途径(活性组分的成分、载体成分或制备过程中所用试剂带入的杂质)进入到催化剂中。催化剂,经还原、焙烧后催化剂上仍然有氯离子的残留。所以从催化剂的制备开始到成品的全过程,均采用去离子水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种催化剂中氯离子的洗涤方法,以解决背景中所提到的问题。本发明的创造性之一在于:催化剂经过第一次洗涤之后,氯离子大部分被中和洗脱出来。再经烘干之后,催化剂中被水占据的空间得到释放,增加了吸附容量,所以,再用洗涤液进行第二次洗涤时,由于催化剂的吸附能力再次得到提升,催化剂中的氯离子又一次得到大量的中和和脱附。所以催化剂每经过一次洗涤、烘干之后再洗涤,其洗涤效果明显得到提高。创造性之二在于:催化剂1-4次的洗涤,均使用洗涤液洗涤,这样更有利于氯离子被洗脱出来。创造性之三在于:根据催化剂中活性组分含量的增加,所带来的氯离子量也在增加。所以,处理载体的碳酸盐的浓度、洗涤液中铵盐的浓度、洗涤时洗涤液的温度均有所提高。为实现上述目的,本发明如下技术方案:
一种催化剂中氯离子的洗涤方法,具体步骤如下:
步骤一,将载体经碳酸盐或碳酸氢盐浸渍处理、烘干,加入含有活性活性组份水溶液中,进行负载,负载完成后烘干得到催化剂的半成品;
步骤二,将所得半成品,用含有铵盐、还原剂的洗涤液洗涤3-20次,烘干、焙烧后,即可得到氯离子含量在10ppm以下的催化剂。
所述的步骤一中,碳酸盐浓度0.1-10%,处理时间10-120分钟。
步骤一中,所述的载体为氧化铝载体。
所述的步骤一中,所述的活性组分包括贵金属钌、铑、钯、或铂的盐酸盐,活性组份为载体质量的0.1-5.0%。
所述的步骤二中,所述的铵盐包括碳酸铵、碳酸氢铵、或氢氧化铵,其中铵盐的质量浓度为1-15%。
所述的步骤二中,所述的还原剂包括甲醛、多聚甲醛、水合肼、硼氢化钾、硼氢化钠中的一种或其组合;还原剂的质量浓度为0.1-20%。
所述的步骤二中,用含有铵盐、还原剂的洗涤液进行第1、2次洗涤时,将半成品淹没,25-95℃下浸泡5-60分钟,顷弃洗涤液,纯水冲洗,然后将催化剂在105-130℃下烘干;第3-4次依然用洗涤液洗涤,淹没、浸泡时间缩短为10分钟;第5次及以后,用60℃的纯水洗涤、淹没、浸泡10分钟,第3-20次连续洗涤过程中无烘干,仅最后一次洗涤完后在105-130℃下烘干。
本发明的效果:本发明方法简单,工艺过程合理,适用性强,适合于氯离子的存在对反应有影响或抑制作用的催化剂的洗涤,更适合于以贵金属为活性组份的催化剂中氯离子的洗涤。具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本专利的技术方案作进一步的详细说明
1.氧化铝载体经碱金属、碱土金属的碳酸盐处理。碳酸盐浓度0.1-10%,处理时间10-120分钟。
2.本发明以贵金属钌、铑、钯、铂的盐酸盐为催化剂的前体,活性组份为催化剂质量的0.1-5.0%。
3.洗涤液中铵盐为方案中的碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化铵中的一种或其组合,浓度为洗涤液质量的1-15%。
4.洗涤剂中还原剂为方案中的甲醛、多聚甲醛、水合肼、硼氢化钾、硼氢化钠中的一种或其组合。浓度为洗涤液质量的0.1-20%。
5.催化剂经第1、2次洗涤后,在105-130摄氏度下烘干,然后进行3-20次的洗涤。洗涤结束后,经烘干、焙烧得成品。
实施例1
取300克¢2.5-3.2毫米的氧化铝载体,用0.65%的碳酸氢钠溶液处理后,浸入温度为80摄氏度,含有贵金属钯0.9克的水溶液中静置18分钟取出,120摄氏度烘干,的到半成品A1。
洗涤液的配制:配制含有3%的碳酸氢铵,0.2%的水合肼,温度为60摄氏度的水溶液。
用上述洗涤液,进行第1次洗涤。将半成品A1淹没,浸泡30分钟,顷弃洗涤液,再用纯水冲洗一下催化剂。然后将催化剂在125摄氏度下烘干。
再次烘干的催化剂半成品,用上述洗涤液进行第2、3、4次洗涤,淹没、浸泡时间缩短为10分钟。第5次至第7次用60摄氏度的纯水淹没、浸泡10分钟,洗涤。催化剂经烘干、焙烧后得成品B1。取样分析。
实施例2
取300克¢2.5-3.2毫米的氧化铝载体,用0.7%的碳酸钠水溶液处理烘干后,浸入温度为80摄氏度,含有贵金属钯1.5克的水溶液中静置18分钟取出,125摄氏度温度下烘干,得到半成品A2。
洗涤液的配制:配制含有4%碳酸氢铵,温度为70摄氏度的水溶液。
用上述洗涤液进行第1次洗涤。将半成品A2浸没,浸泡30分钟,顷弃洗涤液,再用纯水冲洗一下催化剂。将催化剂在128摄氏度温度下烘干。
再次烘干的催化剂半成品,用上述洗涤液进行第2、3、4次洗涤,淹没、浸泡时间缩短为10分钟。第5次洗涤时,用含有0.3%是合肼溶液洗涤,淹没、浸泡时间20分钟,顷弃洗涤液,催化剂用纯水冲洗一下。第6次至7次,用70摄氏度的纯水洗涤。催化剂经烘干、焙烧后得成品B2。取样分析。
实施例3
取300克¢2.5-3.2毫米的氧化铝载体,用1.0%的碳酸钠水溶液处理,烘干后,浸入温度为80摄氏度,含有贵金属钯3.0克的水溶液中静置30分钟,取出,125摄氏度烘干,得到半成品A3。
洗涤液的配制:配制含有5%碳酸氢铵,3%的氢氧化铵,0.5%水合肼,温度为70摄氏度的水溶液。用上述洗涤液进行第1次洗涤。将半成品A3浸没,浸泡30分钟,顷弃洗涤液,再用纯水冲洗一下催化剂。将催化剂在128摄氏度温度下烘干。再次烘干的催化剂半成品,用上述洗涤液进行第2、3、4、5次洗涤,淹没、浸泡时间缩短为10分钟。第6、7、8次,用70摄氏度的纯水洗涤。催化剂经烘干、焙烧后得成品B3。取样分析。
实施结果
Claims (8)
1.催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一,将载体经碱金属或碱土金属的碳酸盐或碳酸氢盐处理、烘干,加入活性组份的溶液中,进行负载,负载完成后烘干得到催化剂的半成品;
步骤二,将所得半成品,用含有铵盐、或铵盐和还原剂的混合洗涤液洗涤3-20次,烘干、焙烧后,即可得到氯离子含量在10ppm以下的催化剂。
2.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤一中,载体经碱金属或碱土金属的碳酸盐、碳酸氢盐,浓度为0.1-10%的溶液进行处理,处理时间10-120分钟。
3.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤一中,所述的载体为氧化铝载体。
4.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤一中,所述的活性组分包括贵金属钌、铑、钯、或铂的盐酸盐,活性组份为载体质量的0.1-5.0%。
5.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤二中,所述的铵盐包括碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化铵中的一种或其组合;铵盐的质量浓度为1-15%。
6.所述的还原剂包括甲醛、多聚甲醛、水合肼、硼氢化钾、硼氢化钠中的一种或其组合;还原剂的质量浓度为0.1-20%。
7.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤二中,用含有铵盐、还原剂的洗涤液进行第1、第2次洗涤时,将半成品淹没,25-95℃下浸泡5-60分钟,顷弃洗涤液,用纯水冲洗,将催化剂在105-130℃下烘干;第3-4次洗涤时,依然用洗涤液洗涤,洗涤温度60-90℃,淹没、浸泡时间缩短为10分钟;第5次开始,用60-90℃的纯水浸泡洗涤10分钟;第3-20次连续洗涤过程中无需烘干,仅最后一次洗涤完后在105-130℃下烘干。
8.根据权利要求1所述的催化剂中氯离子的洗涤方法,其特征在于:步骤二中,洗涤结束烘干后,催化剂在400-450焙烧2-5小时,得成品。
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