CN111744487B - 一种负载型催化剂、其制备方法和含焦油气体的处理方法 - Google Patents
一种负载型催化剂、其制备方法和含焦油气体的处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种负载型催化剂、其制备方法和含焦油气体的处理方法,负载型催化剂包括载体和负载于载体上的活性组分,所述载体为陶瓷膜,所述活性组分包含氧化钙、氧化镁和选自四氧化三铁、氧化镍、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种;以质量百分含量计,活性组分的含量不大于载体的30%。本发明的催化剂具有耐高温,机械强度高,对焦油具有较好的催化转化效果,同时具有防尘效果;且该催化剂制备方法简单方便,无污染;在应用该催化剂处理含焦油气体时,催化装置配备高温气体反吹步骤,在陶瓷膜轻度积尘,催化剂轻度积碳时,起到陶瓷膜/催化剂在线再生作用。
Description
技术领域
本发明催化剂领域,具体涉及一种负载型催化剂、其制备方法和含焦油气体的处理方法。
背景技术
焦油是固废裂解、气化等热处理过程中不可避免的产物,主要成分为以萘、蒽等稠环芳烃为主的烃类物质,具有强致癌性。焦油在露点以下与粉尘混合,形成粘性物料,堵塞系统管道;与水混合,形成焦油乳化废水,难以去除;与烟气混合,通过尾排分散在设备周围,严重危害人员健康。
目前,常用的焦油催化剂主要有天然矿石催化剂、镍基催化剂、碱金属催化加和贵金属催化剂。天然矿石催化剂普遍存在焦油转化率较低、易磨损等缺点,并且在实际运行过程中,极易发生催化剂中毒;镍基催化剂焦油转化率高,但同时存在快速失活的问题,而且废弃的镍基催化剂由于其毒性使处理变得困难;碱金属催化剂易结块,失活;贵金属催化剂催化效果好,但其昂贵的价格限制了在工业上的应用。因此,开发机械强度高、催化效果好、价格低廉的用于焦油催化的催化剂显得十分必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负载型催化剂、其制备方法和含焦油气体的处理方法,该催化剂能够使得含焦油气体中的焦油显著降低,催化剂机械强度高且制备工艺简单方便。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种负载型催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,所述载体为陶瓷膜,所述活性组分包含氧化钙、氧化镁和选自四氧化三铁、氧化镍、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种;以质量百分含量计,活性组分的含量不大于载体的30%。
所述活性成分的含量如下:氧化钙:10-20%;氧化镁:5-10%;四氧化三铁:0-5%;氧化镍:0-10%;氢氧化钾:0-5%,氢氧化钠0-5%。
优选地,所述活性成分的含量如下:氧化钙:10-16%;氧化镁:5-8%;四氧化三铁:1-4%;氧化镍:1-7%;氢氧化钾:0-2%,氢氧化钠0-3%。
本发明还提供一种制备上述负载型催化剂的方法,所述方法包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜放置于基础活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min,得到初级陶瓷膜催化剂;配置增强活性物浸渍液,将初级陶瓷膜催化剂放置于增强活性浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到负载型催化剂;或者,该方法仅包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜载体放置于基础活性浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到负载型催化剂。
另一种制备负载型催化剂的方法仅包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜载体放置于基础活性浸渍液中,在200~800℃煅烧30~300min,得到负载型催化剂。
优选地,所述基础活性物浸渍液为醋酸钙、醋酸镁或醋酸亚铁中至少两种溶于水形成的混合溶液。
优选地,所述增强活性物浸渍液为氧化镍、氢氧化钾或氢氧化钠中至少一种溶于氨水形成的溶液。
至少重复一次将所述载体放置于所述基础活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。
至少重复一次将所述初级陶瓷膜催化剂放置于所述增强活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。
本发明还提供一种含焦油气体的处理方法,应用如前述负载型催化剂处理含焦油气体,包括:将含焦油气体通入装有负载型催化剂的设备中,使所述含焦油气体与所述负载型催化剂接触,发生催化转化反应。
优选地,在催化转化反应后还包括利用高温气体对催化剂进行反吹或通过高温灼烧,实现催化剂再生。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明的催化剂具有耐高温,机械强度高,对焦油具有较好的催化转化效果,同时具有防尘效果;且该催化剂制备方法简单方便,无污染;在应用该催化剂处理含焦油气体时,催化装置配备高温气体反吹步骤,在陶瓷膜轻度积尘,催化剂轻度积碳时,起到陶瓷膜/催化剂在线再生作用。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明提供一种负载型催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,其所述载体为陶瓷膜,所述活性组分包含氧化钙、氧化镁和选自四氧化三铁、氧化镍、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种;以质量百分含量计,活性组分的含量不大于载体的30%。
催化剂的作用机理:焦油分子吸附在催化剂孔隙中,在物理吸附过程中,孔隙中的活性组分对焦油进行催化,使焦油分子发生分解,生成无害小分子。但负载的活性组分势必会降低陶瓷膜载体的有效孔隙程度,而影响最后的催化效果,故将设定活性组份的含量不大于陶瓷膜载体质量的30%。
所述活性成分的含量如下:氧化钙:10-20%;氧化镁:5-10%;四氧化三铁:0-5%;氧化镍:0-10%;氢氧化钾:0-5%,氢氧化钠0-5%。其中,氧化钙、氧化镁为主要的催化成份,且具有一定扛积碳性能,如果含量太高则可能降陶瓷膜的孔堵住,不利于焦油催化;如果含量太低催化性能太弱。
四氧化三铁起到抗积碳和防止催化剂短时间失活的作用,因此其组分含量不宜过高。
氧化镍可以提高催化效率,但是过高的氧化镍不仅会增加成本,而且氧化镍量再增大时,催化效率提升不明显。
氢氧化钠、氢氧化钾主要起到催化增强作用,同时改善陶瓷材料孔隙的表面性质,更利于焦油在陶瓷膜载体中的催化吸附,但如果加量过多,由于陶瓷膜孔隙的表面性质,反而不利于焦油的吸附。
更优选地,所述活性成分的含量如下:氧化钙:10-16%;氧化镁:5-8%;四氧化三铁:1-4%;氧化镍:1-7%;氢氧化钾:0-2%,氢氧化钠0-3%。
本发明还提供一种制备上述负载型催化剂的方法,所述方法包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜载体放置于基础活性浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到初级陶瓷膜催化剂;配置增强活性物浸渍液,将初级陶瓷膜催化剂放置于增强活性浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到负载型催化剂。
或者,该制备负载型催化剂的方法仅包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜载体放置于基础活性浸渍液中,在200~800℃煅烧30~300min,得到负载型催化剂。
优选地,所述基础活性物浸渍液为醋酸钙、醋酸镁或醋酸亚铁中的至少两种物质溶于水形成的混合溶液。
活性组分氧化钙、氧化镁、四氧化三铁的来源分别为:醋酸钙,醋酸镁,醋酸亚铁,之所以选择上述三种物质的醋酸盐,是因为醋酸盐高温会发生分解,生成对应氧化物,且这几种氧化物的醋酸盐都有很高的水溶性。
由于上述三种活性物质本身不溶于水,碱性环境下会产生沉淀;而酸性条件下,选择这些物质的氯化盐、硫酸盐的话,氯离子及硫酸根离子在催化剂煅烧过程中,无法有效脱除,残留的氯离子及硫酸根离子容易使焦油催化剂中毒,发生失活。
优选地,所述增强活性物浸渍液为氧化镍、氢氧化钾或氢氧化钠至少一种溶于氨水形成的溶液。氨水能够与氧化镍形成络合物,同时氧化镍在氨水中溶解度很高;并且氢氧化钠,氢氧化钾在氨水中溶解度均很高。
至少重复一次将所述载体放置于所述基础活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。具体地,将陶瓷膜载体放置于基础活性物浸渍液中,在200~800℃煅烧30~300min,得到初级陶瓷膜催化剂的步骤包括:将陶瓷膜载体放置于基础活性物浸渍液中,待陶瓷膜载体吸取基础活性物浸渍液饱和后,取出陶瓷膜载体进行煅烧,煅烧后的陶瓷膜载体继续重复放置、煅烧的步骤,直到陶瓷膜载体将配置好的基础性活性物浸渍液全部吸收为止。
至少重复一次将所述初级陶瓷膜催化剂放置于所述增强活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。具体地,将初级陶瓷膜催化剂放置于增强活性物浸渍液中,取出后在200~800℃煅烧30~300min,得到负载型催化剂的步骤包括:将初级陶瓷膜催化剂放置于增强活性物浸渍液中,待陶瓷膜载体吸取增强活性物浸渍液饱和后,取出陶瓷膜载体进行煅烧,煅烧后的陶瓷膜载体继续重复放置、煅烧的步骤,直到陶瓷膜载体将配置好的增强性活性物浸渍液全部吸收为止。
本发明还提供一种含焦油气体的处理方法,应用如前述负载型催化剂处理含焦油气体,包括:将反应器排出的含焦油气体通入装有负载型催化剂的设备中,使气体与催化剂接触,在催化剂的作用下发生催化转化反应。气体中焦油含量>25mg/Nm3。因为焦油含量小于25mg/m3的气体,已经属于比较洁净的燃气,比较洁净是按照能否直接进内燃机发电机组来判定的,一般来说焦油含量小于25mg/Nm3的燃气,经过简单的过滤净化处理,即可进入内燃机发电机组。
优选地,在催化转化反应后还包括利用高温气体对催化剂进行反吹,实现催化剂再生。高温气体可以为水蒸气、空气或不活泼气体,所述不活泼气体包括但不限于氮气、氦气和氩气。高温为500℃以上。在陶瓷膜轻度积尘,催化剂轻度积碳时,起到陶瓷膜催化剂在线再生作用;当陶瓷膜重度积尘,催化剂重度积碳时,可以通过高温灼烧,去除炭粉、积碳,对陶瓷膜催化剂进行离线再生。
实施例1
催化剂制备:将282.4克醋酸钙、177.5克醋酸镁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在200℃煅烧300min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在200℃煅烧300min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在200℃温度下煅烧300min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将100克氧化镍、50克氢氧化钠溶解于100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在300℃煅烧300min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在300℃煅烧300min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在300℃煅烧300min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙10%,氧化镁5%,氧化镍10%,氢氧化钠5%,活性组合含量为30%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例1形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为2h,焦油最高催化效率为94%。
其中:最高催化效率是指催化剂开始评估的前30min内测试的转化率;催化剂失效时间是指持续评估下,催化效率降至最高转化率的50%以下时的时间。
实施例2
催化剂制备:将282.4克醋酸钙、177.5克醋酸镁、22.5克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在300℃煅烧250min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在300℃煅烧250min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在300℃温度下煅烧250min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将70克氧化镍、50克氢氧化钾溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在400℃煅烧250min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在400℃煅烧250min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在400℃煅烧250min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙10%,氧化镁5%,四氧化三铁1%,氧化镍7%,氢氧化钾5%,活性组合含量为28%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例2形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为6h,焦油最高催化效率为93%。
实施例3
催化剂制备:将282.4克醋酸钙、355克醋酸镁、22.5克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在400℃煅烧200min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在400℃煅烧200min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在400℃温度下煅烧200min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将50克氧化镍、10克氢氧化钾、20克氢氧化钠溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在500℃煅烧190min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在500℃煅烧190min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在500℃煅烧190min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙10%,氧化镁10%,四氧化三铁1%,氧化镍5%,氢氧化钾1%,氢氧化钠2%,活性组合含量为29%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例3形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为8h,焦油最高催化效率为92%。
实施例4
催化剂制备:将338.9克醋酸钙、319.5克醋酸镁、45克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在500℃煅烧100min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在500℃煅烧100min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在500℃温度下煅烧100min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将30克氢氧化钾、40克氢氧化钠溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在600℃煅烧110min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在600℃煅烧110min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在600℃煅烧110min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙12%,氧化镁9%,四氧化三铁2%,氢氧化钾3%,氢氧化钠4%,活性组合含量为30%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例4形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为10h,焦油最高催化效率为80%。
实施例5
催化剂制备:将395.4克醋酸钙、284克醋酸镁、67.5克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在600℃煅烧90min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在600℃煅烧90min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在600℃温度下煅烧90min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将10克氧化镍、30克氢氧化钠溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在650℃煅烧95min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在650℃煅烧950min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在650℃煅烧950min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙14%,氧化镁8%,四氧化三铁3%,氧化镍1%,氢氧化钠3%,活性组合含量为29%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例5形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为12h,焦油最高催化效率为91%。
实施例6
催化剂制备:将451.9克醋酸钙、248.5克醋酸镁、90克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在700℃煅烧70min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在700℃煅烧70min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在700℃温度下煅烧70min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将20克氧化镍、10克氢氧化钾溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在700℃煅烧80min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在700℃煅烧80min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在700℃煅烧80min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙16%,氧化镁7%,四氧化三铁4%,氧化镍2%,氢氧化钾1%,活性组合含量为30%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例6形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为12h,焦油最高催化效率为92%。
实施例7
催化剂制备:将508.4克醋酸钙、213克醋酸镁、112.5克醋酸亚铁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在750℃煅烧50min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在750℃煅烧50min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在750℃温度下煅烧50min;最终煅烧后的产物即为负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙18%,氧化镁6%,四氧化三铁5%,活性组合含量为29%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例7形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为14h,焦油最高催化效率为78%。
实施例8
催化剂制备:将564.9克醋酸钙、177.5克醋酸镁溶解于1000克水中形成基础活性物浸渍液A,将陶瓷膜载体放置于浸渍液A中,取出后在800℃煅烧30min;煅烧后的陶瓷膜载体继续放置于剩余浸渍液A中,取出后在800℃煅烧30min;重复放置、煅烧步骤,直到1000g陶瓷膜载体将所配置的浸渍液A全部吸收,并继续在800℃温度下煅烧30min;最终煅烧后的产物即为初级陶瓷膜催化剂;
将20克氢氧化钾、30克氢氧化钠溶液100克氨水中形成增强活性物浸渍液B;将初级陶瓷膜催化剂置于浸渍液B中,取出后在800℃煅烧30min;煅烧后的陶瓷膜催化剂继续放置于剩余浸渍液B中,取出后在800℃煅烧30min;重复放置、煅烧步骤,直到浸渍液B全部被吸收,在800℃煅烧30min,形成负载型催化剂。
形成的负载型催化剂的组成为:以陶瓷膜为基准,各活性组份的质量百分含量为,氧化钙20%,氧化镁5%,氢氧化钾2%,氢氧化钠3%,活性组合含量为30%。
催化测试:烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有实施例8形成的负载型催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为4h,焦油最高催化效率为80%。
为了进行比对,提供以下采用市购的催化剂进行上述催化实验所得到的实验数据:
对比例1:催化剂为白云石催化剂
烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有白云石催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为2h,焦油最高催化效率为65%。
对比例2:催化剂为焦炭催化剂
烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有焦炭催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为2h,焦油最高催化效率为50%。
对比例3:催化剂为镍基催化剂
烟气焦油含量1000mg/Nm3,粉尘含量:200um以下粒径粉尘含量300mg/Nm3;将上述烟气通入装有镍基催化剂的设备中,催化反应温度为500℃,烟气停留时间为0.5s,催化剂失效时间为0.5h,焦油最高催化效率为92%。
将上述各组实验中的最高催化效率、催化剂失效时间进行对比,对比结果如表1所示:
表1
从表1可知,在催化剂反应温度500℃,烟气停留时间0.5s的条件下:(1)催化失效时间在2h以上时,本发明所制备得到催化剂焦油最高催化效率为78%以上,远高于市售的白云石催化剂和焦炭催化剂的最高催化效率。(2)最高催化效率在92%以上时,本发明制备得到的催化剂的失效时间在2h以上,远远高于市售的0.5h。可见,采用本发明制备得到的催化剂在处理含焦油气体时,催化效率高、持续时间久。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (8)
1.一种负载型催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,其特征在于:所述载体为陶瓷膜,所述活性组分包含氧化钙、氧化镁和选自四氧化三铁、氧化镍、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种;以质量百分含量计,活性组分的含量不大于载体的30%;其中,氧化钙的质量百分含量为10-20%;氧化镁的质量百分含量为5-10%。
2.根据权利要1所述的负载型催化剂,其特征在于:除了氧化钙、氧化镁,其余活性组分的含量如下:四氧化三铁:0-5%;氧化镍:0-10%;氢氧化钾:0-5%,氢氧化钠0-5%。
3.根据权利要2所述的负载型催化剂,其特征在于:所述活性组分的含量如下:氧化钙:10-16%;氧化镁:5-8%;四氧化三铁:1-4%;氧化镍:1-7%;氢氧化钾:0-2%,氢氧化钠0-3%。
4.一种如权利要求1-3任一项所述的负载型催化剂的制备方法,其特征在于:所述方法包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜放置于基础活性物浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min,得到初级陶瓷膜催化剂;配置增强活性物浸渍液,将初级陶瓷膜催化剂放置于增强活性物浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到负载型催化剂;
或者,该方法仅包括:配置基础活性物浸渍液,将陶瓷膜载体放置于基础活性浸渍液中,在200~800℃下煅烧30~300min,得到负载型催化剂;
其中,所述基础活性物浸渍液为醋酸钙、醋酸镁溶于水形成的混合溶液,或醋酸钙、醋酸镁、醋酸亚铁溶于水形成的混合溶液;所述增强活性物浸渍液为氧化镍、氢氧化钾或氢氧化钠中至少一种溶于氨水形成的溶液。
5.根据权利要4所述的制备方法,其特征在于:至少重复一次将所述载体放置于所述基础活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。
6.根据权利要4所述的制备方法,其特征在于:至少重复一次将所述初级陶瓷膜催化剂放置于所述增强活性浸渍液中,取出后在200~800℃下煅烧30~300min的步骤。
7.一种含焦油气体的处理方法,其特征在于:应用如权利要求1-3任一项所述的负载型催化剂处理含焦油气体,包括:将含焦油气体通入装有负载型催化剂的设备中,使所述含焦油气体与所述负载型催化剂接触,发生催化转化反应。
8.根据权利要7所述的含焦油气体的处理方法,其特征在于:在催化转化反应后还包括利用高温气体对催化剂进行反吹或通过高温灼烧,实现催化剂再生。
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