CN115814784A - 一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 - Google Patents
一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115814784A CN115814784A CN202211542135.1A CN202211542135A CN115814784A CN 115814784 A CN115814784 A CN 115814784A CN 202211542135 A CN202211542135 A CN 202211542135A CN 115814784 A CN115814784 A CN 115814784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalytic oxidation
- oxidation catalyst
- ozone catalytic
- regular
- catalyst
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 title abstract description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 58
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012018 catalyst precursor Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical group O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 2
- 244000275012 Sesbania cannabina Species 0.000 claims description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M aluminum;oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Al+3] VXAUWWUXCIMFIM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 claims description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 15
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 10
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002135 nanosheet Substances 0.000 description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 3
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 3
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003320 CeOx Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 231100001234 toxic pollutant Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，涉及解决高盐或超高盐废水中有机物或COD去除率低，催化剂稳定性差的问题，属于废水处理领域。所述方法为：将规整成型结构的载体浸泡于预处理溶液中，清洗，烘干；将活性组分粉末，水，粘结剂以及助剂按一定比例混合；将混合后的原料球磨制备涂覆液；将涂覆液加入到涂覆机中，涂覆到预处理后的载体表面，吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到催化剂前体；将催化剂前体在室温条件下静置，过夜；放入烘箱中烘干干燥；放入马弗炉中活化煅烧，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂。本发明的规整成型臭氧催化氧化催化剂制备工艺简单、稳定性强、臭氧利用率高、有机物去除率高。
Description
技术领域
本发明属于臭氧催化氧化催化剂处理高盐废水中有机物技术领域，具体涉及一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法。
背景技术
发明专利202010067144.4中，介绍一种高效处理酸性工业废水的非均相臭氧催化剂及其制备方法，属于废水处理领域，为解决现有催化剂不适用酸性废水，以及处理效率低的技术问题。该非均相臭氧催化剂由堇青石蜂窝陶瓷载体和负载于堇青石蜂窝陶瓷载体表面的γ-Al2O3和活性组分Pd-CeOx组成。方法：将堇青石蜂窝陶瓷依次置于γ-Al2O3溶胶、CeOx溶胶和硝酸铅溶液中浸渍，经干燥和焙烧，得到非均相臭氧催化剂。该催化剂用于高COD酸性有机废水出水处理。COD去除效率比现有催化剂提高近15％，出水COD含量水平更稳定，制备成本低廉、无二次污染，解决了印染、农药、制药、造纸、化工等行业高浓度、高有机废水难处理的难题。此外，该臭氧催化剂制备简单，催化效率高，不易脱落，可重复使用。
发明专利201711065843.X中，涉及一种非均相臭氧催化剂的制备方法及其产品和应用，包括氧化镍纳米片水热生长在堇青石蜂窝陶瓷的表面和氧化锌纳米棒在生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷表面的生长。与常规浸渍法制备的臭氧催化剂相比，该催化剂采用两步水热法先在堇青石蜂窝陶瓷载体表面生成氧化镍纳米片，然后在生长了氧化镍纳米片的堇青石蜂窝陶瓷表面水热生长氧化锌纳米棒的方法不仅提高了催化剂与载体的结合力，而且大大增加了臭氧催化剂的活性面积，从而加速臭氧分解产生羟基自由基，进而加快污水中有机物的氧化速率。该臭氧催化剂制备简单，催化效率高，不易脱落，可重复使用。
发明专利申请201911181406.3中，涉及一种适用于煤化工高盐废水的改性臭氧催化剂的制备方法，克服了现有技术中臭氧催化剂去除高盐废水中COD效率不高的缺点，同时为了适应不同的生产工艺和应用环境，提供了一种适用于煤化工高盐废水的改性臭氧催化剂的制备方法，该方法是基于焙烧成型的臭氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：将焙烧成型的臭氧催化剂浸渍于非极性试剂中12-24h，之后过滤；将过滤得到的臭氧催化剂干燥、焙烧，得到改性臭氧催化剂。本发明的改性臭氧催化剂的表面“负载有非极性试剂”，在臭氧氧化实验中，能够“专一”地“吸引”杂环化合物至催化剂表面与羟基自由基发生氧化反应，尤其适用于去除水质复杂浑浊的废水的COD。
发明专利申请201510508937.4中，公开了一种耐高盐臭氧催化剂，由以下重量份的组分组成：粒径为2～4mm的活性氧化铝颗粒88.7～91.3份、氧化铜1.4～1.6份、二氧化钛0.8～1.2份、聚乙二醇4～7份、聚乙烯醇1.9～2.1份，将所述粒径为2～4mm的活性氧化铝颗粒88.7～91.3份与氧化铜1.4～1.6份、二氧化钛0.8～1.2份、聚乙二醇4～7份、聚乙烯醇1.9～2.1份在搅拌混合机中混合，使得均匀混合后的氧化铜1.4～1.6份、二氧化钛0.8～1.2份、聚乙二醇4～7份、聚乙烯醇1.9～2.1份覆盖于所述活性氧化铝颗粒表面形成催化剂母球；再将催化剂母球依次进行干燥、焙烧获得所述耐高盐臭氧催化剂。本发明提高了对高盐类物质的耐受能力，使得在对含盐污水的催化氧化处理过程中，对废水COD的去除、脱色、脱恶臭、降解有毒污染物以及提高废水的可生化性保持很好的效果。
以上专利中，201911181406.3、201510508937.4采用球形作为催化剂载体，在应用过程中球形催化剂在会存在碰撞问题，容易造成催化剂脱粉、稳定性差的问题；脱落的粉末进一步造成催化剂的板结，导致臭氧气体沟流，分布不均匀，影响臭氧利用率，进而影响催化剂的效率；201711065843.X中采用两次水热法，制作过程较繁琐，反应具有一定的不可控性，且成本较高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有臭氧催化氧化催化剂在高盐废水体系下对有机物去除率低，催化剂稳定性差，易破损粉化等问题，提供一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，所述方法步骤为：
(1)具有规整成型结构的载体浸泡于预处理溶液中去除载体表面残留物，同时活化载体表面，然后清洗，烘干；
(2)将活性组分粉末，水，粘结剂以及助剂按一定比例混合；
(3)将混合后的原料加入到球磨机中，进行球磨制备涂覆液；
(4)将准备好的涂覆液加入到涂覆机中，利用涂覆机将涂覆液涂覆到预处理后的载体表面，吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂前体；
(5)将规整成型臭氧催化氧化催化剂前体在室温条件下静置，过夜；
(6)静置过夜的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入烘箱中，进行烘干干燥；
(7)烘干后的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入马弗炉中，进行活化煅烧，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂。
进一步地，步骤(1)中，所述规整成型结构为蜂窝状、管状、棒状中的一种，优选蜂窝状，比表面积大的规整结构。
进一步地，步骤(1)中，所述预处理溶液为质量浓度2-5％的酸溶液或碱溶液，预处理时间1-6h，优选的为酸溶液；所采用的酸为柠檬酸，氨基磺酸，草酸中的一种；所采用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
进一步地，步骤(2)中，所述活性组分为二氧化锰；所述粘结剂为铝溶胶、水玻璃、拟薄水铝石和高岭土中的一种；所述助剂为田菁粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、液体石蜡中的一种或几种；活性组分，水，粘结剂和助剂的质量比例为100：50-200：20-150：0.1-2。
进一步地，步骤(2)中，所述活性组分还可以包括氧化铈或活性氧化铁。
进一步地，步骤(3)中，所述球磨的转速为50-350rpm，时间为30-180min。
进一步地，步骤(4)中，涂覆次数根据所需负载量要求，可以为一次或多次涂覆；过程中控制真空度-0.02-0MPa；
进一步地，步骤(6)中，所述烘干的温度为65-150℃，时间为4-16h。
进一步地，步骤(7)中，所述活化煅烧的温度为300-700℃，时间为3-12h。
本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明采用规整成型结构的载体，直接用活性组分配制成涂覆液在载体上进行涂覆，工艺简单操作，风险较低，催化剂稳定性强；规整有序的催化剂结构，一方面增加臭氧接触面积，稳定臭氧的存在状态，可提高臭氧利用率，另一方面催化剂结构规整，在反应器内可以有序摆放，水和臭氧混合后进入反应器有固定的流道，从而避免像常规球型催化剂出现相互碰撞而产生的粉化、破碎等问题。综上，本发明中所涉及的规整成型催化剂在高盐有机废水中具有良好的催化氧化性能和稳定性。利用涂覆法制备的规整成型臭氧催化氧化催化剂，实验结果证明，对高盐度或超高盐度废水中有机物的去除率可达50-60％以上，臭氧利用率可达90％以上，具有显著的催化氧化性能和运行成本优势。
本申请与现有技术方案或发明步骤上的不同点和优势在于：
一、从原料成本上，利用涂覆法将活性组分均匀涂覆到规整成型载体表面，相同负载量条件下显著降低活性组分使用量30％以上，大大提高活性组分的使用效率，节约原料成本；
二、从催化剂加工上，本发明所使用涂覆法所需助剂种类少含量低，涂覆工艺流程短，操作简单，所需设备的规模和投资会大大降低。
三、规整成型臭氧催化氧化催化剂具有规整成型结构，可在反应器内有序摆放，水和臭氧混合后进入反应器有固定的流道，在运行过程中催化剂不存在摩擦和碰撞，有效提高催化剂的稳定性和性能，避免催化剂损失，大大减少了补充催化剂所需费用，尤其针对高盐度或超高盐度的废水；
四、规整成型臭氧催化氧化催化剂独特结构和填装方式，在运行过程中能保持臭氧在水体系中的分布状态，不会发生气泡长大或团聚，使得臭氧在水体系中实现并维持微纳米尺寸，大大提高有机物去除率和臭氧的利用率，从而提升有机物去除效果，进一步降低了运行成本；
五、利用涂覆法制备规整成型臭氧催化氧化催化剂操作简单，成本低。
本发明的规整成型臭氧催化氧化催化剂，相对于现有常规臭氧催化氧化催化剂及处理工艺具有加工成本低、运行过程中运行成本低、有机物去除效率高、臭氧利用率高等显著优点，具有较强的应用潜力。
附图说明
图1为工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修正或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，均应涵盖在本发明的保护范围之中。
表1实施例所用实验水质参数
所有实施例的实验均采用某煤化工废水，水质见表1。
实施例1：
采取如下步骤制备规整成型臭氧催化氧化催化剂：
(1)将具有规整成型结构的蜂窝状堇青石载体浸泡于质量浓度2％氨基磺酸预处理溶液中2h，去除催化剂表面残留物，同时活化载体表面，然后用清水清洗，烘干；
(2)将活性二氧化锰，水，铝溶胶以及羧甲基纤维素按100：100：50：0.2的质量比进行混合；
(3)将混合后的原料加入到球磨机中，在300rpm转速条件下球磨60min制备涂覆液；
(4)将准备好的涂覆液加入到涂覆机中，过程中控制真空度-0.015MPa，利用涂覆机将涂覆液涂覆到预处理后的载体表面，吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂前体；
(5)将规整成型臭氧催化氧化催化剂前体在室温条件下静置，过夜；
(6)静置过夜的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入烘箱中，在105℃烘干干燥10h；
(7)烘干后的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入马弗炉中，在550℃条件下进行活化煅烧6h，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂；
(8)将制备的规整成型臭氧催化氧化催化剂，放入反应器中，通入煤化工废水和臭氧，反应2h，分析结果，该规整成型臭氧催化氧化催化剂对水中COD的去除率为63％，色度去除率为88％，臭氧利用率为92％。
实施例2：
采取如下步骤制备规整成型臭氧催化氧化催化剂：
(1)将具有规整成型结构的蜂窝状堇青石载体浸泡于质量浓度2％氨基磺酸预处理溶液中2h，去除催化剂表面残留物，同时活化载体表面，然后用清水清洗，烘干；
(2)将活性二氧化锰，水，水玻璃以及羧甲基纤维素按100：100：40：0.2的质量比进行混合；
(3)将混合后的原料加入到球磨机中，在300rpm转速条件下球磨60min制备涂覆液；
(4)将准备好的涂覆液加入到涂覆机中，过程中控制真空度-0.015MPa，利用涂覆机将涂覆液涂覆到预处理后的载体表面，涂覆3次后吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂前体；
(5)将规整成型臭氧催化氧化催化剂前体在室温条件下静置，过夜；
(6)静置过夜的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入烘箱中，在105℃烘干干燥10h；
(7)烘干后的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入马弗炉中，在550℃条件下进行活化煅烧6h，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂；
(8)将制备的规整成型臭氧催化氧化催化剂，放入反应器中，通入煤化工废水和臭氧，反应2h，分析结果，该规整成型臭氧催化氧化催化剂对水中COD的去除率为68％，色度去除率为91％，臭氧利用率为92％。
实施例3：
采取如下步骤制备规整成型臭氧催化氧化催化剂：
(1)将具有规整成型结构的蜂窝状堇青石载体浸泡于质量浓度2％氨基磺酸预处理溶液中2h，去除催化剂表面残留物，同时活化载体表面，然后用清水清洗，烘干；
(2)将活性二氧化锰，水，铝溶胶以及羧甲基纤维素按100：100：10：0.2的质量比进行混合；
(3)将混合后的原料加入到球磨机中，在300rpm转速条件下球磨60min制备涂覆液；
(4)将准备好的涂覆液加入到涂覆机中，过程中控制真空度-0.015MPa，利用涂覆机将涂覆液涂覆到预处理后的载体表面，涂覆3次后吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂前体；
(5)将规整成型臭氧催化氧化催化剂前体在室温条件下静置，过夜；
(6)静置过夜的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入烘箱中，在105℃烘干干燥10h；
(7)烘干后的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入马弗炉中，在550℃条件下进行活化煅烧6h，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂；
(8)将制备的规整成型臭氧催化氧化催化剂，放入反应器中，通入煤化工废水和臭氧，反应2h，反应过程中活性组分出现脱落现象，分析结果，该规整成型臭氧催化氧化催化剂对水中COD的去除率为32％，色度去除率为10％，臭氧利用率为57％，出水浊度62NTU，原因为粘结剂加入量不足，催化剂稳定性低。
对比例1：
将市场采购的某球型臭氧催化氧化催化剂，放入反应器中，通入煤化工废水和臭氧，反应3h，分析结果，该规整成型臭氧催化氧化催化剂对水中COD的去除率为37％，色度去除率为71％，臭氧利用率为68％，出水浊度151NTU。通过该对比例可以发现，常规臭氧催化氧化催化剂在使用过程中一方面存在COD去除率低的问题；另一方面催化剂稳定性差，存在一定程度的粉化和破损，导致出水浊度偏高，对后续工艺产生不利影响。
Claims (9)
1.一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法步骤为：
(1)具有规整成型结构的载体浸泡于预处理溶液中去除载体表面残留物，同时活化载体表面，然后清洗，烘干；
(2)将活性组分粉末，水，粘结剂以及助剂按一定比例混合；
(3)将混合后的原料加入到球磨机中，进行球磨制备涂覆液；
(4)将准备好的涂覆液加入到涂覆机中，利用涂覆机将涂覆液涂覆到预处理后的载体表面，吹扫去除表面和通道内残留的涂覆液，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂前体；
(5)将规整成型臭氧催化氧化催化剂前体在室温条件下静置，过夜；
(6)静置过夜的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入烘箱中，进行烘干干燥；
(7)烘干后的规整成型臭氧催化氧化催化剂前体放入马弗炉中，进行活化煅烧，得到规整成型臭氧催化氧化催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述规整成型结构为蜂窝状、管状、棒状中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述预处理溶液为质量浓度2-5％的酸溶液或碱溶液，预处理时间1-6h；所采用的酸为柠檬酸，氨基磺酸，草酸中的一种；所采用的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
4.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述活性组分为二氧化锰；所述粘结剂为铝溶胶、水玻璃、拟薄水铝石和高岭土中的一种；所述助剂为田菁粉、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、液体石蜡中的一种或几种；活性组分，水，粘结剂和助剂的质量比例为100：50-200：20-150：0.1-2。
5.根据权利要求4所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述活性组分还可以包括氧化铈或活性氧化铁。
6.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述球磨的转速为50-350rpm，时间为30-180min。
7.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，涂覆次数根据所需负载量要求，为一次或多次涂覆；过程中控制真空度为-0.02-0MPa。
8.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，所述烘干的温度为65-150℃，时间为4-16h。
9.根据权利要求1所述的一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(7)中，所述活化煅烧的温度为300-700℃，时间为3-12h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211542135.1A CN115814784A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211542135.1A CN115814784A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115814784A true CN115814784A (zh) | 2023-03-21 |
Family
ID=85543876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211542135.1A Pending CN115814784A (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115814784A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116408067A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-11 | 陕煤集团榆林化学有限责任公司 | 一种有机物去除催化剂及其制备方法、应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148007A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 大连理工大学 | 一种水处理多功能材料的制备方法及应用 |
| CN106390988A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-15 | 江苏省环境科学研究院 | 一种用于工业废水深度处理的基于规整蜂窝陶瓷碳载体的掺杂型臭氧催化剂及其制备方法 |
| CN107803205A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-16 | 绍兴上虞易诚工业设计有限公司 | 一种水处理材料的制造方法 |
| US20180264457A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Nanjing University | Method for preparing supported catalyst for heterogeneous catalytic ozonation |
| CN112827505A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 南京大学 | 一种催化臭氧降解VOCs整体式催化剂及其制备与应用 |
| CN114618513A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 整体构型金属蜂窝臭氧分解催化剂、制备方法及应用 |
-
2022
- 2022-12-02 CN CN202211542135.1A patent/CN115814784A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104148007A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 大连理工大学 | 一种水处理多功能材料的制备方法及应用 |
| CN106390988A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-15 | 江苏省环境科学研究院 | 一种用于工业废水深度处理的基于规整蜂窝陶瓷碳载体的掺杂型臭氧催化剂及其制备方法 |
| US20180264457A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | Nanjing University | Method for preparing supported catalyst for heterogeneous catalytic ozonation |
| CN107803205A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-03-16 | 绍兴上虞易诚工业设计有限公司 | 一种水处理材料的制造方法 |
| CN114618513A (zh) * | 2020-12-10 | 2022-06-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 整体构型金属蜂窝臭氧分解催化剂、制备方法及应用 |
| CN112827505A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 南京大学 | 一种催化臭氧降解VOCs整体式催化剂及其制备与应用 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116408067A (zh) * | 2023-04-10 | 2023-07-11 | 陕煤集团榆林化学有限责任公司 | 一种有机物去除催化剂及其制备方法、应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019101810A4 (en) | Method for preparing ozone catalyst by means of stepped gradient temperature elevation calcination method and use thereof | |
| CN111135823B (zh) | 一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN109647431A (zh) | 一种用于臭氧催化氧化处理难降解废水的催化剂、其制备方法及用途 | |
| CN110152682A (zh) | 一种有机废水臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN104289250A (zh) | 负载型臭氧催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115814784A (zh) | 一种规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 | |
| CN105772021A (zh) | 一种强化臭氧分解的负载型金属氧化物催化剂的制备方法及其制备的臭氧催化氧化催化剂 | |
| CN109876811B (zh) | 一种类芬顿纳米催化剂及其制备和应用 | |
| CN108097231A (zh) | 一种臭氧氧化催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111013601A (zh) | 一种锰系臭氧催化剂的制备方法及处理煤化工废水的方法 | |
| CN111905751B (zh) | 一种利用高温淬火改性LaCoO3-δ材料催化降解水体中苯酚的方法 | |
| CN105013500B (zh) | 降解偶氮染料废水的非均相芬顿催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN111252884A (zh) | 一体化催化膜臭氧气体分布器、制备方法与应用 | |
| CN113289626B (zh) | 应用于类芬顿/过硫酸盐体系的3d打印整体式催化剂的制备方法及应用 | |
| CN107537468A (zh) | 一种负载氧化石墨的钨酸铋基光催化剂的制备方法 | |
| CN110975879A (zh) | 一种掺杂金属型陶粒催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115501884B (zh) | 一种硅铝基臭氧氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN114471607B (zh) | 一种臭氧或双氧水深度处理工业废水用催化剂的制备方法 | |
| CN111054398A (zh) | 用三氧化钼制备烟气脱硝催化剂用原料、催化剂和制备方法 | |
| CN110975898A (zh) | 羟基磷灰石复合四氧化三钴负载铂催化剂及其制备方法 | |
| CN115779891A (zh) | 一种多通道规整成型臭氧催化氧化催化剂的制备方法 | |
| CN107803205A (zh) | 一种水处理材料的制造方法 | |
| CN114725462B (zh) | 一种介孔多维催化极板及其制备方法 | |
| CN118681553A (zh) | 一种富缺陷ε-MnO2微球催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115055187B (zh) | 铜掺杂β-Bi2O3晶体催化剂的制备方法及苯系物废水净化方法 |
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: 20230321 |