CN115970722A - 具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂及其在含水蒸气气流净化处理中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属催化剂技术领域，具体涉及一种具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂及其在含水蒸气气流净化处理中的应用。该催化剂含锰以MnO计3‑5%、铈以CeO₂计4‑6%、钒以V₂O₅计2‑4%、钨以WO₃计1‑2%、磷以P₂O₅计0.3‑0.5%，能够在温度200‑250℃、水蒸气含量50%以上尤其80%以上气流的净化处理中，对所含氯的HCl生成率高于85%，对所含碳的CO₂生成率高于80%。该催化剂的制备方法包括以下步骤：A.偏钛酸粉料在400‑450℃焙烧，得二氧化钛粉；B.将二氧化钛粉，与所需浓度的乙酸锰、乙酸铈、磷酸混合水溶液打浆，浆液经热风喷雾造粒，冷却，得造粒粉；C.向造粒粉雾化喷涂钒‑钨的草酸络合物水溶液，出料密闭，在室温条件下均化处理，干燥，压片，再在空气条件下400‑430℃焙烧，得催化剂。

Description

具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂及其在含水蒸气气流净化处理中的应用

技术领域

本发明属催化剂技术领域，具体涉及一种具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂及其在含水蒸气气流净化处理中的应用。

背景技术

气流中微量有机成分的低温催化燃烧，是气体净化处理过程中的一种有效手段，使气流得以达标排放，或可进一步利用包括循环利用。所述有机成分包括有机氯的低温催化燃烧，一般在250℃以下温度条件进行，目的产物是CO₂和易吸收的HCl。低温催化燃烧的目的，是降低气流在催化燃烧处理前的加热费用。

随着燃烧催化剂技术的进步和环保治理水平的提高，含微量有机成分的工业气流，大部分已得以合理、有效的处理。但有些含复杂、难降解有机成分，如多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物的气流的低温催化燃烧处理，仍待解决；其中一类是水蒸气体积含量较高如50%以上的气流，甚至95%以上的乏汽流，在现有很多低温燃烧催化剂条件下，所述较高含量的水蒸气对分子极性相对较大或活性较高的有机氯的水解通常有一定促进作用，但对有机氯水解去氯后中间物的燃烧、对分子极性相对较小或活性较低的多环烃包括多环芳烃的燃烧通常有一定抑制作用，对分子活性较高的含氧多环有机物燃烧的促进或抑制情况随具体条件的不同而不同，从而限制了低温催化燃烧工艺在这类水蒸气含量较高、有机成分情况较复杂的气流净化处理中的应用。

气流中微量有机成分的低温燃烧催化剂，常以Fe、Cu、Mn、Co、V、W、Mo、Ti等过渡金属的氧化物，添加少量稀土氧化物成分制成；其中氧化钛对HCl的耐侵蚀能力很强，可作为载体使用。但以氧化钛作载体时，因孔体积有限，较难负载较大量的其它活性成分，尤其是通过先制备具有所需形状、尺寸的成型氧化钛载体，再通过浸渍法负载其它活性成分制备催化剂时；以及，氧化钛载体在500℃以上温度焙烧时，表面积下降较快，不易以较低成本获得100m²/g以上的表面积，同时通过挤出机制备的含活性成分前驱物的催化剂条，又较难在500℃以下温度焙烧获得所需如150N/cm以上的机械强度。钙钛矿类的燃烧催化剂，虽然氧化钛以外的活性组分含量较高，但对难降解有机成分的低温催化燃烧活性通常不高，催化剂成本也往往较高。含Pt、Pd等贵金属的燃烧催化剂，除了成本很高，其活性也易受硫化物、氯化物等成分的影响，应用受限。

本公司发明CN111203242B公开一种含有机氯气流催化燃烧处理催化剂及其制备方法和应用，该催化剂对有机氯具有较高的水解活性和燃烧活性，可在300-350℃的温度条件下处理含2000mg/m³左右的六六六、DDT、毒杀芬、氯丹、五氯酚等有机氯农药的废气；该催化剂制备过程中先制备二氧化钛载体，再通过浸渍法负载钒的氧化物以V₂O₅计1-5%、铌的氧化物以Nb₂O₅计0.1-0.3%。具体测试条件和主要结果包括：（1）在入口气组成为DDT2000mg/m³左右（折含氯1100mg/m³）、5%体积的氧气、8%体积的二氧化碳和5-6%体积的水蒸气，余为氮气条件下，床层温度320℃时DDT的转化率高于98%，CO₂选择性高于96%，HCl选择性高于98%，Cl₂选择性低于1%；在入口气组成中水蒸气改为11-12%体积，其余条件不变时，DDT的转化率仍高于98%，CO₂选择性高于97%，HCl选择性高于99%，Cl₂选择性低于0.8%；（2）在入口气组成中的有机氯分别改为氯丹2150mg/m³左右（折含氯1500mg/m³）、六六六1750mg/m³左右（折含氯1200mg/m³）、1,2-二氯乙烷1400mg/m³（折含氯1000mg/m³）时，催化反应效果基本相同。

本公司发明CN111203241B公开一种含有机氯废气处理催化剂及其制备方法，该催化剂对有机氯具有较高的水解活性和燃烧活性，可在280-350℃的温度条件下处理含3000mg/m³以下的含氯烷烃如1,2-二氯乙烷、含氯芳烃如1,2,3,4-四氯苯；该催化剂制备过程中先制备二氧化钛载体，再通过浸渍法负载锰的氧化物以MnO计5-15%、铈的氧化物以CeO₂计2-5%。具体测试条件和主要结果包括：（1）在入口气组成为1,2,3,4-四氯苯760mg/m³左右（折含氯500mg/m³）、5%体积的氧气、2%体积的二氧化碳和3.5-4%体积的水蒸气，余为氮气的条件下，床层温度为300℃时，1,2,3,4-四氯苯的转化率98%以上，CO₂选择性高于96%，HCl选择性高于90%，Cl₂选择性低于10%；床层温度改为320℃时，1,2,3,4-四氯苯的转化率高于98%，CO₂选择性高于97%，HCl选择性高于95%，Cl₂选择性低于5%；（2）在入口气组成为1,2-二氯乙烷700mg/m³（折含氯500mg/m³）、5%体积的氧气、2%体积的二氧化碳和3.5-4%体积的水蒸气，余为氮气的条件下，床层温度300℃时，1,2-二氯乙烷的转化率高于98%，CO₂选择性高于98%，HCl选择性高于95%，Cl₂选择性低于5%。

CN112191267A公开一种用于催化氧化脱除烟气中二噁英的蜂窝式催化剂及其制备方法。该催化剂的载体为钛白粉和ZSM-5复合材料，其中钛白粉的含量为53.0~90.0%，ZSM-5的含量为0~15.0%；活性组分包括钒、钨和IVA族元素，以及轻稀土、铌、钼、铜、锑元素中的一种或几种；活性组分中，各元素以氧化物计，钒和钨的量分别为1.0~11.5%，IVA族元素的量分别为0.1~8.0%，轻稀土元素的量为0.1~6.0%，铌、钼、铜、锑的量分别为0.1~4.5%。该催化剂测试过程中使用的探针污染物为与二噁英结构相似的邻二氯苯，测试气流条件为：邻二氯苯浓度1000ppm、O₂体积含量20%，N₂为平衡气；催化剂测试结果包括：对邻二氯苯的脱除率，在180℃高于80%，200℃时高于90%，250℃时可达99.7%。二噁英是指通过2个或1个氧键连结2个苯环的含氯有机化合物。

CN113769731A公开一种低温降解二噁英的VOx-MoOx/TiO₂催化剂的制备和应用方法。该催化剂的制备方法为：将偏钒酸铵溶液和钼酸铵溶液混合制成前驱体溶液，再与纳米TiO₂载体混合、搅拌，获得粘稠状膏体；静置、干燥，粉碎过筛后煅烧，获得粉体催化剂。该催化剂在200℃以下温度对4ngI-TEQ/Nm³二噁英具有较高的催化转化率，在250℃时对650ppm甲苯（载气为N₂:O₂＝89％:11％的模拟烟气）的催化燃烧转化率达90％以上。

CN115646494A公开一种过渡金属改性大比表面积整体式催化剂及其制备和应用，该催化剂包括末具体披露其化学组成和制备方法、购买途径等的整体式载体，以及均匀负载在载体上的氧化钴和过渡金属氧化物包括Cu、Ce、Zr或La的氧化物，其中Co元素和过渡金属元素的摩尔比为4：(0～1)。该催化剂可用于在200℃左右的温度条件下进行催化燃烧降解挥发性有机物等多种环境催化过程中，所述挥发性有机物包括丁烷、2-甲基丁烷、戊烷、甲苯、丁二烯、甲基戊烷、3-甲基已烷、甲基庚烷、异丙苯、丙苯、间-乙基甲苯、邻-乙基甲苯、均三甲苯、间-二乙苯、十二烷、甲硫醚、柠檬烯、丙烯、丙酮、正己烷的一种或几种的混合物。具体测试条件和主要结果包括：在反应气体为甲苯/正己烷/空气/氮气混合气体，其中O₂体积分数10％，甲苯/正己烷体积分数为0.06％条件下，甲苯在200℃左右即可完全转化。

以上现有技术披露的催化剂测试或应用的气流中，水蒸气的体积含量都在15%以下，而催化剂床层出口气中氧气的体积含量都在3.5%以上。

按以上CN111203242B、CN111203241B、CN112191267A、CN113769731A、CN115646494A方法分别制备的催化剂，用于本发明所述水蒸气体积含量较高如50%以上的气流，尤其含水蒸气80%以上的气流时，对含氯、不含氯的多环、杂环有机物包括多环芳烃的催化燃烧效果往往变差，在250℃以下温度，对所含碳较难获得所需80%以上的CO₂生成率，对所含氯较难获得所需85%以上的HCl生成率。

本公司还为某用户提供了一种水解-燃烧处理催化剂，具体记载于在先申请“一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺”中。该水解-燃烧处理催化剂含氧化铁以FeO计8-10%，氧化锰以MnO计3-5%，氧化铈以CeO₂计1.5-3%，氧化钨以WO₃计1-2%，余为二氧化钛；用于在高蒸汽含量的条件下，对含氯多环芳环有机物等含氯有机物的水解脱氯和催化燃烧，以及对不含氯多环芳环有机物的催化燃烧，具体应用是通过将MVR（蒸汽机械再压缩，Mechanical Vapor Recompression）系统中蒸发器蒸汽冷凝室的乏汽流引出，配加8-15%体积的空气并加热至300-330℃温度后在催化水解-燃烧处理反应器进行处理，将乏汽中富集的有机成分包括含氯有机物基本转化生成二氧化碳和易吸收入溶液的氯化氢，从而将MVR蒸汽、冷凝水及水洗浆液中碳六以上有机成分包括含氯有机成分的浓度显著降低。该催化剂的制备方法包括如下步骤：A.以TiO₂干基计，含硫量以H₂SO₄计≤0.3wt%的偏钛酸粉料，400-450℃焙烧2-4h，得二氧化钛粉；B.在搅拌罐中，配制所需浓度的乙酸亚铁、乙酸锰、乙酸铈混合水溶液，加入步骤A所得二氧化钛粉，打浆，所得浆液经280-320℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）100-200μm，冷却至室温，得造粒粉，其中混合水溶液与二氧化钛粉的重量比为3-4:1；C.在转鼓中，向步骤B所得造粒粉，雾化喷涂所需浓度和体积的钨酸铵溶液，出料密闭，在室温条件下均化处理10-20h，干燥，之后在压片机制成Φ(4-6)x(3-5)mm的片，400-430℃焙烧2-3h，得水解-燃烧处理催化剂，其中钨酸铵溶液的雾化喷涂体积，为造粒粉饱和吸水量的40-50%。该催化剂的测试、应用效果情况，具体包括：（1）催化剂破碎所得60-80目样品，在床层温度320℃，气流组成为含2-氯蒽1000mg/Nm³左右、蒽4000mg/Nm³左右、芘500mg/Nm³左右、10-15%体积空气、余为水蒸汽的测试条件下，对所含氯的HCl生成率都≥94%，对所含碳的CO₂生成率≥84%；（2）原粒度Φ4x5mm的片状催化剂，在床层温度300℃，气流含2-氯蒽500mg/Nm³左右、9-氯菲500mg/Nm³左右、蒽1000mg/Nm³左右、菲1000mg/Nm³左右、芘1000mg/Nm³左右、15%体积空气、余为水蒸汽的测试条件下，对所含氯的HCl生成率94-95%，对所含碳的CO₂生成率84-86%。

但所述在先申请“一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺”中公开的水解-燃烧处理催化剂，在250℃以下温度、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上、有机成分含量情况与该申请近似的气流条件时，很难同时获得所需对所含氯85%以上的HCl生成率、对所含碳80%以上的CO₂生成率；同时当气流中水蒸气体积含量95%以上且催化剂床层出口气中氧气体积含量低于0.5%时，对所含碳较难获得所需如70%以上的CO₂生成率。而按以上CN111203242B、CN111203241B、CN112191267A、CN113769731A、CN115646494A方法分别制备的催化剂，在这些条件下的测试效果则更差，对所含氯的HCl生成率甚至无法达到70%。

因而，有必要开发一种具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，其能够在较高水蒸气含量气流的250℃以下温度净化处理中，对所含结构复杂、难降解的多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物氯，获得较高的催化水解、燃烧效果，其中对所含氯的HCl生成率高于85%，对所含碳的CO₂生成率高于80%。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂及其在含水蒸气气流净化处理中的应用；该催化剂能够在温度200-250℃、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上气流的净化处理中，对所含结构复杂、难降解的多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物氯，获得较高的催化水解、燃烧效果，具有一定的应用前景；其中对所含氯的HCl生成率高于85%，对所含碳的CO₂生成率高于80%，即便在气流中水蒸气体积含量95%以上且催化剂床层出口气中氧气体积含量低至0.3-0.5%时。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，以质量分数计，含锰以MnO计3-5%，铈以CeO₂计4-6%，钒以V₂O₅计2-4%，钨以WO₃计1-2%，磷以P₂O₅计0.3-0.5%；

所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

A.以TiO₂干基计，含硫量以H₂SO₄计≤0.3wt%的偏钛酸粉料，400-450℃焙烧2-4h，得二氧化钛粉；B.在搅拌罐中，将步骤A所得二氧化钛粉，按1:3-4的质量比，与所需浓度的乙酸锰、乙酸铈、磷酸混合水溶液打浆，所得浆液经280-320℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）100-200μm，冷却至室温，得造粒粉；

C.在转鼓中，向步骤B所得造粒粉，雾化喷涂所需浓度和体积的钒-钨的草酸络合物水溶液，出料密闭，在室温条件下均化处理10-20h，100-120℃干燥，之后在压片机制成Φ(4-6)x(3-5)mm的片，再在空气条件下400-430℃焙烧2-3h，得催化剂。

本发明步骤C中，所述钒-钨的草酸络合物水溶液，可通过如下方法配制：所需量的五氧化二钒溶入15-25wt%浓度、60-65℃温度的草酸水溶液，再溶入偏钨酸铵，冷却，加水调至所需浓度。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，其优选配比为：含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，催化反应活性稳定，在较高水蒸气含量的气流条件下，表现出了对含氯多环芳环等含氯有机物的较高水解脱氯和催化燃烧性能，以及对单环、多环、杂环有机物的较高催化燃烧性能，可使之基本转化生成二氧化碳和易吸收入溶液的氯化氢；催化剂的机械强度较高，轴向、径向的抗压强度都≥160N/颗，且在长周期反应使用后能够保持，颗粒稳定、不粘接、不易粉化。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂中，发现磷的引入具有重要作用，可显著提高催化剂在温度200-250℃、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上气流中所述有机物包括有机物氯的催化水解、燃烧效果，根据申请人的经验和测试效果情况，推断认为磷元素除了改善其它金属活性组分的相互间结合与分布状态，主要是降低了水蒸气在燃烧反应活性位的吸附，从而为极性较低、较难吸附的有机物、氧气分子的吸附和发生燃烧反应提供了条件；同时，催化剂较高的燃烧能力降低了有机氯水解过程中副产的不含氯、少含氯有机中间物的浓度，促进了有机氯的水解，这也是实现有机氯高效转化脱除的重要因素。另外，虽然锰、铈、钒、钨、钛都是有机物低温燃烧催化剂的有效成分，但在250℃以下温度、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上气流的净化处理中，对所含结构复杂、难降解的多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物氯，如以下测试中1000ppm左右浓度水平的2-氯蒽、9-氯菲、蒽、芘、菲、二苯并呋喃等，较难获得有工业价值的催化水解、燃烧效果，尤其气流中水蒸气体积含量在95%以上和/或在催化剂床层出口气中氧气体积含量低至0.3-0.5%时。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，其制备步骤C中采用了酸性较强（pH值1-2）的钒-钨的草酸络合物水溶液，认为这是使催化剂获得较高且稳定的低温反应活性的关键；分析原因，应是造粒粉所含锰、铈和磷的氧化物成分与酸性较强的钒-钨的草酸络合物水溶液，在室温均化处理过程中、100-120℃干燥过程中、400-430℃焙烧过程中发生了一些反应，从而改善了所述各元素相互间的结合、分散状态。步骤C中，改用碱性的钒-钨盐水溶液（如对比例13所记载，通过单乙醇胺水溶液溶解偏钒酸铵和钨酸铵所得碱性溶液）喷涂所述造粒粉，负载相同配比的活性成分所制备催化剂，在温度200-250℃、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上的气流中，对所述有机物包括有机物氯的催化水解、燃烧效果整体性能，往往显著低于本发明催化剂。

本发明催化剂的制备方法，与先制备氧化钛载体、再负载其它活性成分的传统方法相比，实现了较大量其它活性成分的负载，催化剂孔体积也较高，还保证了催化剂的机械强度，这是不容易做到的。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，如应用例的记载，可用于如在先申请“一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺”中MVR（蒸汽机械再压缩，MechanicalVapor Recompression）系统中蒸发器蒸汽冷凝室下部引出的乏汽流的净化处理，处理前配加适当流量的空气、富氧空气或氧气并加热至200-250℃温度，可将乏汽中富集的有机成分包括含氯有机物基本转化生成二氧化碳和易吸收入溶液的氯化氢，从而将MVR蒸汽、冷凝水、由冷凝水和少量新鲜水逆流洗涤飞灰过程中水洗浆液和滤液中碳六以上有机成分包括含氯有机成分的浓度显著降低，最终使飞灰中水溶性成分的溶出速率显著提高，浆液易沉降和过滤，滤饼的含水量明显降低，从而提高了飞灰的水洗处理效率。净化处理后的高温蒸汽，可进一步利用，包括通过碳酸钙基脱氯剂固定床吸收所含氯化氢后再进一步利用；配加氧气时净化处理后的高温蒸汽，可直接返回MVR压缩机进汽口加压和循环利用，所含微量氯化氢和二氧化碳会在蒸汽冷凝过程中溶入冷凝水而不积累到影响MVR蒸发系统运行的程度，也可通过氧化钙固定床或片碱床层吸收氯化氢和二氧化碳后，返回MVR压缩机进汽口加压和循环利用。

本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，还可用于某些含氯药物或其中间体生产废水的汽提过程中富集了难降解的多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物氯的蒸汽或乏汽的净化处理；净化处理后的高温蒸汽，可进一步利用，也包括通过碳酸钙基脱氯剂固定床吸收所含氯化氢后再进一步利用；配加氧气时净化处理后的高温蒸汽，可通过氧化钙固定床或片碱床层吸收氯化氢和二氧化碳后，再加压和循环利用。

因而，和现有技术相比，本发明具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，具有以下优点：

1.该催化剂能够在温度200-250℃、水蒸气体积含量50%以上尤其80%以上气流的净化处理中，对所含结构复杂、难降解的多环、杂环有机物，包括含氯的多环、杂环有机物氯，获得较高的催化水解、燃烧效果，具有一定的应用前景；其中对所含氯的HCl生成率高于85%，对所含碳的CO₂生成率高于80%，即便在气流中水蒸气体积含量95%以上且催化剂床层出口气中氧气体积含量低至0.3-0.5%时。

2.该催化剂可用于生活垃圾焚烧飞灰水洗脱氯处理中MVR系统中蒸发器蒸汽冷凝室下部引出的乏汽流的净化处理，可将乏汽中富集的有机成分包括含氯有机物基本转化生成二氧化碳和易吸收入溶液的氯化氢，从而将MVR蒸汽、冷凝水、由冷凝水和少量新鲜水逆流洗涤飞灰过程中水洗浆液和滤液中碳六以上有机成分包括含氯有机成分的浓度显著降低，最终提高了飞灰的水洗处理效率。

附图说明

附图1为实施例3催化剂应用时的生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺的流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案进行具体描述和说明。

实施例1

按如下步骤制备本实施例具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂：

A.取偏钛酸粉料（以TiO₂干基和H₂SO₄计，含硫量0.21wt%）1.3kg，在马弗炉和空气条件下400℃焙烧4h，得二氧化钛粉；

B.在5L搅拌罐中，加入步骤A所得二氧化钛粉877g，按1:3的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）73.1g、乙酸铈（CeAc₃）121.9g、磷酸（H₃PO₄）4.13g的混合水溶液2616g打浆，所得浆液全部经280℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）141μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1042g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.49ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉521g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 10g、WO₃ 5g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放10h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下430℃焙烧2h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、40g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后分次加入五氧化二钒共10g，每次加入2g至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵5.75g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.3。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计3%，铈以CeO₂计6%，钒以V₂O₅计2%，氧化钨以WO₃计1.0%，磷以P₂O₅计0.3%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为322N/颗、286N/颗；测催化剂的孔体积0.27ml/g，比表面积106m²/g。

实施例2

按如下步骤制备本实施例具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂：

A.取实施例1所用偏钛酸粉料1.3kg，在马弗炉和空气条件下450℃焙烧2h，得二氧化钛粉；

B.在5L搅拌罐中，加入步骤A所得二氧化钛粉845g，按1:4的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）121.8g、乙酸铈（CeAc₃）81.3g、磷酸（H₃PO₄）6.90g的混合水溶液3300g打浆，所得浆液全部经320℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）129μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1056g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.51ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉528g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 20g、WO₃ 10g、草酸45g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放20h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下400℃焙烧3h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、45g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后分次加入五氧化二钒共20g，每次加入2g至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵11.5g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.2。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计5%，铈以CeO₂计4%，钒以V₂O₅计4%，氧化钨以WO₃计2%，磷以P₂O₅计0.5%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为313N/颗、266N/颗；测催化剂的孔体积0.25ml/g，比表面积103m²/g。

实施例3

按如下步骤制备本实施例具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂：

A.取实施例1所用偏钛酸粉料，在马弗炉和空气条件下425℃焙烧3h，得二氧化钛粉；多次进行该操作，用于以下对比例；

B.在5L搅拌罐中，加入步骤A所得二氧化钛粉861g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g、磷酸（H₃PO₄）5.52g的混合水溶液3014g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）145μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1050g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.51ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉525g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、40g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后分次加入五氧化二钒共15g，每次加入2g左右至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵8.62g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.3。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为326N/颗、291N/颗；测催化剂的孔体积0.28ml/g，比表面积112m²/g。

对比例1

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，主要区别在于步骤B混合水溶液中不加乙酸铈：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉911g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、磷酸（H₃PO₄）5.52g的混合水溶液3189g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）140μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉994g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.52ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉497g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放20h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液按实施例3方法配制。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为225N/颗、183N/颗，强度远低于实施例3催化剂，说明氧化铈对催化剂强度的作用很大。测催化剂的孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例2

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，主要区别在于步骤C中不负载钒，将钒-钨的草酸络合物水溶液改为钨的草酸络合物水溶液：

B.在5L搅拌罐中，加入步骤A所得二氧化钛粉901g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g、磷酸（H₃PO₄）5.52g的混合水溶液3153g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）145μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1064g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.50ml/g；

C.在5L转鼓中加入实施例3步骤B所得造粒粉532g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钨的草酸络合物水溶液250ml（含WO₃ 7.5g、草酸20g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、20g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵8.62g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.2。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例3

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，主要区别在于步骤C中钒的负载量提高一些：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉841g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g的混合水溶液3027g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）140μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1042g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.50ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉521g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 25g、WO₃7.5g、草酸50g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、50g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后分次加入五氧化二钒共25g，每次加入2g左右至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵8.62g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.3。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计5%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例4

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，主要区别在于步骤B混合水溶液中不加磷酸：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉865g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g的混合水溶液3027g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）140μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1042g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.50ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉521g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液按实施例3方法配制。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例5

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，区别在于步骤B混合水溶液中加入了多一些的磷酸：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉862g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g、磷酸（H₃PO₄）9.65g的混合水溶液3017g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）138μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1046g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.50ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉523g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液按实施例3方法配制。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.7%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例6

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，区别在于步骤B混合水溶液中所加磷酸，改用于步骤C的钒-钨的草酸络合物水溶液中：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉862g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g的混合水溶液3017g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）138μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1046g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.50ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉523g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的草酸络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、H₃PO₄ 9.65g、草酸40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的草酸络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入230ml水、40g草酸，持续搅拌，加热到60℃并维持该温度，草酸溶解后分次加入五氧化二钒共15g，每次加入2g左右至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵8.62g至全部溶解，加入磷酸以H₃PO₄计5.52g，继续搅匀，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值1.1。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况与实施例3相同，即以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度、孔体积、比表面积，与实施例3催化剂的相应差值都低于10%。

对比例7

按如下步骤操作：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉835g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸亚铁（FeAc₂）g、乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）81.3g的混合水溶液2923g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）136μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1036g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.47ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉518g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钨酸铵水溶液250ml（含WO₃ 7.5g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片，再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钨酸铵水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入5wt%氨水230ml和WO₃含量92wt%的钨酸铵8.15g，密闭放置，间歇搅拌，至钨酸铵全部溶解，加水定容至250ml，测pH值10.6。

步骤C的压片过程中，先按压力设定值300N压片100g左右，发现所得半成品片的强度显著低于实施例3中的半成品片，之后把压力设定值提高到400N完成压片操作。

测压力设定值300N压片时所得催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度，都比实施例3催化剂低35%以上，达不到工业要求；压力设定值400N压片时所得催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度，才能基本达到实施例3催化剂的水平。

将压片压力设定值400N时制备的催化剂，作为本对比例的催化剂。

根据以上制备过程，推算本对比例催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含铁以FeO计9%，锰以MnO计4%，铈以CeO₂计2%，钨以WO₃计1.5%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为302N/颗、251N/颗；测催化剂的孔体积0.19ml/g，比表面积98m²/g。

该催化剂的化学组成，与本公司为关系单位提供的水解-燃烧处理催化剂（具体记载于在先申请“一种生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺”中）相同，制备方法基本相同。

对比例8

将本公司发明CN111203242B实施例5中制备的催化剂存样，作为本对比例的催化剂；该催化剂的化学组成的质量含量为：含钒的氧化物以V₂O₅计3.0%，铌的氧化物以Nb₂O₅计0.2%，二氧化钛81.8%，纤维状无水硫酸钙14.4%。该催化剂制备过程中，先制备条形的纤维状无水硫酸钙-二氧化钛载体，再通过浸渍法负载其它活性组分，活性组分的分布较均匀。

对比例9

将本公司发明CN111203241B实施例5中制备的催化剂存样，作为本对比例的催化剂；该催化剂的化学组成的质量含量为：含锰的氧化物以MnO计6.8%，铈的氧化物以CeO₂计2.1%，二氧化钛77.4%，纤维状无水硫酸钙13.7%。该催化剂制备过程中，先制备条形的纤维状无水硫酸钙-二氧化钛载体，再通过浸渍法负载其它活性组分，活性组分的分布较均匀。

对比例10

按CN112191267A中，效果较好的实施例1的方法，制备约1000g蜂窝式催化剂；其中原料钛白粉采用实施例3步骤A所得二氧化钛粉。其化学组成的质量含量为：含锡的氧化物以SnO₂计1.3%，钒的氧化物以V₂O₅计2.2%，钨的氧化物以WO₃计2.9%，镧的氧化物以La₂O₃计0.6%，镨的氧化物以Pr₂O₃计0.1%，二氧化钛89%，ZSM-5分子筛3.3%。

对比例11

按CN113769731A实施例1的方法，采用420℃焙烧、最可几粒径（外径）23nm的二氧化钛粉料，所制备的粉状催化剂进一步在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），得柱状催化剂约180g，作为本对比例的催化剂。其化学组成的质量含量为：含钒的氧化物以V₂O₅计5%，钼的氧化物以MoO₃计5%，二氧化钛90%。

对比例12

基本重复CN115646494A中，效果较好的实施例3的方法，按质量含量CoO+La₂O₃=20%配料，制备催化剂约160g，作为本对比例的催化剂；所用载体为本公司发明CN111203242B实施例5催化剂制备过程中的二氧化钛载体存样（孔体积0.37ml/g，比表面积123m²/g），用前250℃烘1h去水分。该催化剂的化学组成的质量含量为：含钴的氧化物以CoO计13%，镧的氧化物以La₂O₃计7%，二氧化钛 67.6%，纤维状无水硫酸钙11.9%。该催化剂中，CoO、La₂O₃复合组分大部分分布在二氧化钛载体的外表面。

对比例13

基本重复实施例3步骤B-C的操作，制备本对比例的催化剂，主要区别在于步骤C中，将钒-钨的草酸络合物水溶液改为由单乙醇胺水溶液溶解偏钒酸铵和钨酸铵所得碱性溶液：

B.在5L搅拌罐中，加入实施例3步骤A所得二氧化钛粉861g，按1:3.5的质量比，加入含乙酸锰（MnAc₂）97.5g、乙酸铈（CeAc₃）101.6g、磷酸（H₃PO₄）5.52g的混合水溶液3014g打浆，所得浆液全部经300℃热风喷雾造粒，控制平均粒径（直径）145μm，粉料全部收集，冷却至室温，得造粒粉1050g；取样20g测造粒粉的饱和吸水量为0.51ml/g；

C.在5L转鼓中加入步骤B所得造粒粉525g，启动转鼓，基本均匀地雾化喷涂钒-钨的单乙醇胺络合物水溶液250ml（含V₂O₅ 15g、WO₃ 7.5g、单乙醇胺40g），喷涂时间10min，喷涂过程中粉料流动性很好无结块；喷涂后转鼓继续旋转3min，再出料装袋密封，在室温条件下存放15h进行均化处理，在烘箱中100℃干燥5h，之后在压片机制成Φ4x5mm的片（压力设定值300N），再在空气条件下415℃焙烧2.5h，得催化剂；其中，钒-钨的单乙醇胺络合物水溶液的配制方法为：500ml烧杯中，加入220ml水、40g单乙醇胺，持续搅拌，加热到80℃并维持该温度，加入偏钒酸铵19.3g，至全部溶解，再加入WO₃含量87wt%的偏钨酸铵8.62g至全部溶解，冷却，最后加水定容至250ml，测pH值12.6。

根据以上制备过程，推算所催化剂中各成分的含量情况，以质量分数计，含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，氧化钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%，其余基本为二氧化钛。测催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为289N/颗、242N/颗，比实施例3的催化剂的相应差值都低10%以上；测催化剂的孔体积、比表面积112m²/g，与实施例3催化剂的相应差值都低于5%。

催化剂测试例1

将实施例1-3、对比例1-13所制备的催化剂，分别破碎、筛分出60-80目的部分各10ml，分别在微型评价装置进行反应性能测试。测试过程中，控制气流空速2000h^-1；催化剂床层入口气流条件分别为：

气流条件1：含2-氯蒽1000mg/Nm³、1,2,3,4-四氯苯500mg/Nm³，1,2-二氯乙烷500mg/Nm³、蒽2000mg/Nm³、芘500mg/Nm³、甲苯500mg/Nm³、15%体积的空气、余为水蒸气。

气流条件2：有机物含量同气流条件1，45%体积氮气，余为水蒸汽，控制氧气的配入量，使催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.5%。

气流条件3：有机物含量同气流条件1，余为水蒸汽和氧气，控制氧气的配入量，使催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.4%。

气流条件4：在气流条件3的基础上，控制氧气的配入量，使催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.3%。

气流条件5：含蒽2000mg/Nm³、芘500mg/Nm³、甲苯500mg/Nm³，余为水蒸汽和氧气，控制氧气的配入量，使催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.4%。

气流条件6：含2-氯蒽1000mg/Nm³、1,2,3,4-四氯苯500mg/Nm³，1,2-二氯乙烷500mg/Nm³，余为水蒸汽和氧气，控制氧气的配入量，使催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.4%。

测试过程中，各催化剂先在气流条件1各测试15h，进行反应性能的初步筛选；之后实施例1-3催化剂继续在气流条件2-6依次测试30h。

以上各催化剂、各条件的测试实验中，前5h通过控制不同的催化剂床层温度，筛选出对所含氯的HCl生成率高于85%、对所含碳的CO₂生成率高于80%时催化剂床层的最低温度，之后维持各该最低温度进行初步的稳定性测试。主要结果包括：各条件的测试实验中，实施例1-3催化剂的所述最低温度，都在210-235℃范围内，且基本不生成结构更复杂、更难降解的有机物，对所含氯的Cl₂生成率都低于0.2%，其中实施例3催化剂的整体效果最好，在床层温度220℃时，在气流条件1-4、6时对所含氯的HCl生成率都高于90%，在气流条件1-6时对所含碳的CO₂生成率都高于86%；对比例1-13催化剂的所述最低温度，都在255℃以上。这些效果情况说明，在所述水蒸气体积含量80%以上的气流条件1-6下，实施例1-3催化剂的低温、低氧反应性能，都优于反映现有技术的对比例1-13催化剂。

实施例1-3催化剂，在以上各测试过程中，出口气的组成情况基本没有变化，没有下降趋势，说明其反应性能非常稳定；测试结束后，催化剂很容易卸出，流动性与测试前无明显差别，无粉化，微颗粒间不粘接；测含氯量都不高于3.5mg/g。

催化剂测试例2

取实施例3所制备的原粒度催化剂100ml，在小型评价装置进行反应性能测试。测试条件为：气体空速600h^-1，按以上所述气流条件3，分别在床层温度220℃、240℃各测试100h，之后再分别在250℃、200℃各测试20h。

主要测试结果包括：在220℃测试过程中，对气流中所含氯的HCl生成率一直维持在94%左右，对所含碳的CO₂生成率一直维持在92%左右，都没有下降趋势；在240℃测试过程中，对气流中所含氯的HCl生成率维持在97%以上，对所含碳的CO₂生成率维持在95%以上；在200℃测试过程中，对气流中所含氯的HCl生成率一直维持在89%左右，对所含碳的CO₂生成率一直维持在85%左右，都没有下降趋势；在250℃测试过程中，对气流中所含氯的HCl生成率维持在98%以上，对所含碳的CO₂生成率维持在97%以上。该测试结束后，卸出催化剂，发现很容易卸出，无粉化，无粘接；测含氯量仅3.1mg/g。测卸出催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为318N/颗、279N/颗，认为机械强度没有降低。

催化剂应用例1

按实施例3方法，放大生产了催化剂5m³，从中抽样25L，在某用户运营中的一套60000t/a飞灰水洗脱氯处理装置进行了侧线MVR蒸发乏汽的600h处理试验，其中前300h控制催化剂床层温度220℃，后300h控制催化剂床层温度240℃，气流空速都按500h^-1控制；具体是将MVR蒸发乏汽引出一定流量，表压0.30-0.35MPa，通过静态混合器配入少量氧气，加热至与催化剂床层控制温度相同的温度后通过催化剂床层，通过控制氧气的配入量将催化剂床层出口气中氧气的体积含量控制为0.35-0.45%；MVR蒸发乏汽中碳六以上有机物（一部分为含氯有机物，其余不含氯）的Cl含量为185mg/Nm³左右，C含量为1000mg/Nm³左右。

侧线试验结果包括：催化剂床层温度220℃时，对气流中有机成分所含氯的HCl生成率维持在92%以上，对所含碳的CO₂生成率维持在89%以上，都没有下降趋势；催化剂床层温度240℃时，对气流中所含氯的HCl生成率维持在95%以上，对所含碳的CO₂生成率维持在94%以上。该试验结束后，卸出催化剂，发现很容易卸出，无粉化，无粘接；测含氯量仅2.3mg/g。测卸出催化剂的轴向抗压强度、径向抗压强度各20颗，平均值分别为320N/颗、281N/颗，认为机械强度没有降低。

催化剂应用例2

将催化剂应用例1所述按实施例3方法放大生产的催化剂2.4m³，在所述60000t/a飞灰水洗脱氯处理装置进行了5个月的工业应用，将MVR蒸发乏汽连续引出，表压0.30-0.35MPa，通过静态混合器配入少量氧气，加热至230℃通过维持相同温度的催化剂床层，控制气流空速500h^-1；通过控制氧气的配入量将催化剂床层出口气中氧气的体积含量控制为0.30-0.35%，催化剂床层出口汽全部返回MVR压缩机入口，以将乏汽在MVR蒸发系统全部循环利用。实施例3催化剂应用时的生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理工艺流程，如附图1所示。

应用效果情况包括：循环利用的MVR蒸发乏汽中碳六以上有机物的Cl含量降为60mg/Nm³以下，C含量降为200mg/Nm³以下，HCl含量为60mg/Nm³以下，CO₂含量为400mg/Nm³以下，O₂的体积含量为0.30-0.35%，MVR的操作效率末降低；MVR蒸发冷凝水中碳六以上有机物的Cl含量、C含量都降低70%以上，并使采用MVR蒸发冷凝水作为主要水源的飞灰水洗单元所需的新鲜水补充量降低25%左右，显著提高了该飞灰水洗脱氯处理装置的精益效益和脱氯效果。

Claims (9)

1.一种具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，以质量分数计，含锰以MnO计3-5%，铈以CeO₂计4-6%，钒以V₂O₅计2-4%，钨以WO₃计1-2%，磷以P₂O₅计0.3-0.5%；

所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

A.以TiO₂干基计，含硫量以H₂SO₄计≤0.3wt%的偏钛酸粉料，400-450℃焙烧2-4h，得二氧化钛粉；

B.在搅拌罐中，将步骤A所得二氧化钛粉，按1: 3-4的质量比，与所需浓度的乙酸锰、乙酸铈、磷酸混合水溶液打浆，所得浆液经280-320℃热风喷雾造粒，控制平均粒径100-200μm，冷却至室温，得造粒粉；

C.在转鼓中，向步骤B所得造粒粉，雾化喷涂所需浓度和体积的钒-钨的草酸络合物水溶液，出料密闭，在室温条件下均化处理10-20h，100-120℃干燥，之后在压片机制成Φ(4-6)x(3-5)mm的片，再在空气条件下400-430℃焙烧2-3h，得催化剂。

2.如权利要求1所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，其特征在于，步骤C中，所述钒-钨的草酸络合物水溶液，通过如下方法配制：所需量的五氧化二钒溶入浓度15-25wt%、温度60-65℃的草酸水溶液，再溶入所需量的偏钨酸铵，冷却，加水调至所需浓度。

3.如权利要求1所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂，其特征在于含锰以MnO计4%，铈以CeO₂计5%，钒以V₂O₅计3%，钨以WO₃计1.5%，磷以P₂O₅计0.4%。

4.如权利要求1所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用。

5.如权利要求4所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用，其特征在于，催化剂床层温度为200-250℃。

6.如权利要求4所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用，其特征在于，所述含水蒸气气流中，水蒸气的体积含量为80%以上。

7.如权利要求4所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用，其特征在于，控制催化剂床层出口气中氧气的体积含量为0.3-0.5%。

8.如权利要求4所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用，其特征在于，所述含水蒸气气流为生活垃圾焚烧飞灰的水洗脱氯处理装置中MVR系统中蒸发器蒸汽冷凝室下部引出的乏汽流。

9.如权利要求8所述具有有机氯水解功能的低温燃烧催化剂在含水蒸气气流净化处理中的应用，其特征在于，所述乏汽流配加氧气时净化处理后的蒸汽，直接返回MVR压缩机进汽口。

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