CN115814838A - 一种用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂 - Google Patents
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Abstract
针对卤族元素中含氯离子的二氯乙烷对传统堇青石载体铂催化剂失活的影响，该影响主要是二氯乙烷高温分解为HCl，导致Cl结合零价铂成PtCl2或PtCl4，本发明专利公开了一种用于催化燃烧二氯乙烷的蜂窝分子筛基负载型催化剂，所述催化本体为蜂窝分子筛载体，采用等体积浸渍方法，利用贵金属Pt与Cu（NO3）2结合，并将溶于乙醇中，通过浓硝酸反应最终生成用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂。本发明催化剂经反应后负载于蜂窝分子筛载体上高温煅烧原位生成用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂，利用分子筛基材中大量的Al活性位点消耗氯离子，减少Pt的消耗，从而延缓铂的寿命，实现吸附和催化一体化，最终解决了含卤素的二氯乙烷对铂催化剂失活的影响。
Description
技术领域
本发明专利属于废气处理技术领域，特别是涉及一种用于催化燃烧二氯乙烷的蜂窝分子筛基负载型催化剂。
背景技术
目前二氯乙烷存在易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火高热能引起燃烧爆炸。受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气，与氧化剂能发生强烈反应，氯离子可以与传统铂催化剂中的催化因子-零价铂结合为PtCl2或PtCl4，从而导致传统催化剂的“中毒”现象。
现有VOCs催化剂主要分为两大类：
一类是贵金属催化剂：一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但常用的是铂、钯、铑、银、钌等，其中尤以铂、铑应用最广。它们的电子轨道都未填满，表面易吸附反应物，且强度适中，利于形成中间"活性化合物"，具有较高的催化活性，同时还具有耐高温、抗氧化、耐腐蚀等综合优良特性，成为最重要的催化剂材料。
一类金属氧化物催化剂：又称过渡金属氧化物催化剂，它们广泛用于氧化还原型机理的催化反应；主族元素的氧化物多数用于酸碱型机理的催化反应。如Cu、Cr、V、Co、Ce、Mn氧化物是常用的有机污染物氧化催化剂。而由于过渡金属催化剂在实际应用中起燃温度高，寿命较短等弊端造成应用较少。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种以解决传统贵金属催化剂在催化二氯乙烷时受高热分解产生有毒的氯化氢腐蚀性烟气，与催化剂主要活性组分铂能发生强烈反应，从而导致传统催化剂“中毒”问题的技术。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：采用富铝Al蜂窝分子筛(硅铝比为5)替代传统的堇青石载体，利用等体积浸渍方法，将贵金属Pt与Cu(NO3)2结合，并溶于乙醇中；
通过浓硝酸将溶液调至pH＝5，磁力搅拌4h使之反应；
再将混合溶液移至100mL的特氟龙反应釜中，100℃水热反应24h；
反应后的溶液等体积浸渍在蜂窝分子筛载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分；
最后在500℃空气中煅烧8h，重复浸渍一次达到两层涂覆增加比表面积的目的；
经冷却至常温即可得到用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂。
本发明为解决其技术问题所采用的进一步技术方案是：
进一步的说，制作前驱体催化剂，总量为500g的溶液，采用等体积浸渍方法，将300g/m3贵金属Pt与44gCu(NO3)2结合，将其溶于441g乙醇溶液中；
进一步的说，通过加入15gAR硝酸将溶液调至pH＝5，500r/min磁力搅拌4h使之反应；
进一步的说，将混合后溶液移至100mL的特氟龙反应釜中，100℃水热反应24h；
进一步的说，反应后的溶液等体积浸渍在直径为40.00mm，厚度为50.00mm的蜂窝分子筛(硅铝比为5)载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分；
进一步的说，500℃空气中煅烧8h，重复浸渍一次4h后100℃干燥24h，达到两层涂覆增加比表面积的目的；
进一步的说，经冷却至常温即可得到用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂，利用质谱仪测试催化剂入口与出口从而判断催化燃烧二氯乙烷的催化效果。
本发明的有益效果：本发明考虑到二氯乙烷受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气，与催化剂能发生强烈反应，氯离子可以与传统铂催化剂中的催化因子-零价铂结合为PtCl2或PtCl4，从而导致传统催化剂的“中毒”现象，通过采用富铝Al蜂窝分子筛替代传统的堇青石载体，重复浸渍达到两层涂覆增加比表面积的目的最后高温煅烧原位生成除二氯乙烷催化剂，从而解决上述二氯乙烷导致的催化剂“中毒”的问题。
附图说明:
图1为本发明的样品经过长达8000h的实际工况测试，可以维持对二氯乙烷98.9％以上的催化效率(测试条件：空速30000h-1，二氯乙烷浓度2800mg/m3，催化反应温度设定的是320℃)。
具体实施方式
实施例：一种用于催化燃烧二氯乙烷的蜂窝分子筛基负载型催化剂，采用等体积浸渍方法，利用贵金属Pt与Cu(NO3)2结合，将其溶于乙醇中；
通过浓硝酸将溶液调至pH＝5，磁力搅拌4h使之反应；
再将混合溶液移至100mL的特氟龙反应釜中，100℃水热反应24h；
反应后的溶液等体积浸渍在蜂窝分子筛(硅铝比5)载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分；
最后在500℃空气中煅烧8h，重复浸渍一次达到两层涂覆增加比表面积的目的；
经冷却至常温即可得到用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂。
所述制作前驱体催化剂，总量为500g的溶液，采用等体积浸渍方法，将300g/m3贵金属Pt与44gCu(NO3)2结合，将其溶于441g乙醇溶液中；
所述通过加入15gAR硝酸将溶液调至pH＝5，500r/min磁力搅拌4h使之反应；
所述将混合后溶液移至100mL的特氟龙反应釜中，100℃水热反应24h；
所述反应后的溶液等体积浸渍在直径为40.00mm，厚度为50.00mm的蜂窝分子筛(硅铝比5)载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分；
所述500℃空气中煅烧8h，重复浸渍一次4h后100℃干燥24h，达到两层涂覆增加比表面积的目的；
所述经冷却至常温即可得到用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂，利用气象色谱仪测试催化剂入口与出口从而判断催化燃烧二氯乙烷的催化效果。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (2)
1.一种用于催化燃烧二氯乙烷的蜂窝分子筛基负载型催化剂，其特征步骤在于：
A、采用等体积浸渍方法，利用贵金属Pt与Cu（NO3）2结合，将其溶于乙醇中；
B、通过浓硝酸将溶液调至pH=5，磁力搅拌4h使之反应；
C、 再将混合溶液移至100mL的特氟龙反应釜中，100℃水热反应24h；
D、反应后的溶液等体积浸渍在蜂窝分子筛载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分；
E、最后在500℃空气中煅烧8h，重复浸渍一次达到两层涂覆增加比表面积的目的；
F、经冷却至常温即可得到用于催化燃烧二氯乙烷的负载型催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于催化燃烧二氯乙烷的蜂窝分子筛基负载型催化剂，其特征步骤在于：反应后的溶液等体积浸渍在直径为40.00mm，厚度为50.00mm的蜂窝分子筛（硅铝比5）载体上，室温条件下将样品静置4h后100℃干燥24h，以除去吸附的水分。
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Legal Events
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