CN1416950A - 一种用于脱除含hcn废气的催化剂的制备方法及应用 - Google Patents

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凌立成
张奉民
李开喜
吕春祥
詹亮
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Abstract

一种用于脱除含HCN废气的催化剂的制备方法是将H2PtCl66H2O溶于H2O中，然后在Al2O3载体中加入等体积氯铂酸溶液浸渍、干燥、焙烧、还原。其应用方法是将制备的催化剂装在反应炉中，将炉温升到250－450℃，将含有HCN、NH3、焦油及空气的混合气通入反应炉内，经催化燃烧将废气脱除。本发明具有制备力法简单、成本低廉、操作方便的优点。

Description

一种用于脱除含HCN废气的催化剂的制备方法及应用
所属领域：
本发明属于一种脱除HCN的方法，具体地说涉及一种用Pt-Al2O3作为催化剂通过催化氧化法脱除炭纤维生产过程中产生的含HCN废气的方法。
背景技术：
聚丙烯腈基炭纤维生产过程中，不可避免地产生剧毒气体HCN、有害气体NH3及焦油等废气，如果不经治理直接排放，势必会造成严重的环境污染，甚至危及动植物的生存，尤其是HCN对人的最低致死量为1mg/kg体重，使得人们在20ppmHCN的空气中暴露数小时即可引起中毒。因此，研究HCN的脱除对发展炭纤维工业和保护生态环境具有极其重要的意义。
目前，脱除HCN的方法主要有四种：溶液吸收法、吸附法、直接燃烧法和催化燃烧法。吸收法(环保工作者实用手册，冶金工业出版社，1984，456-458)工艺比较成熟，但存在二次污染。吸附法(carbon，1991，29(7)，887-892；J.colloid and interface science，1987，116(1)，211-220)是采用吸附剂如活性炭、硅胶和金属等吸附HCN，对HCN吸附能力较强，但吸附容量有限。上述方法还存在不能脱除NH3和焦油的问题。燃烧法则是将HCN在高温(＞900℃)下与O2进行反应，使HCN氧化生成H2O、CO2、N2而无害化，但由于需要较高的温度致使部分氮转变为另一种污染物NOx，再者要达到并维持高温也需要较高的能耗。而催化燃烧法作为一种新型的的处理方法，由于安全性能好，净化效率高，无二次污染，在处理HCN方面越来越受到人们的重视。目前，用于催化燃烧的催化剂主要为Pt、Rh、Pd等纯贵金属催化剂，其高昂的成本限制了催化燃烧法在工业上的进一步推广应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种廉价的脱除HCN的Pt-Al2O3催化剂的制备及应用方法。
本发明脱除含HCN废气所采用的Pt-Al2O3催化剂的制备方法如下：
(1)将H2PtCl6·6H2O溶于H2O中，配成0.05～1.00％的水溶液；
(2)在Al2O3载体中加入等体积(1)的水溶液，室温下浸渍10～15h，得到A物质；
(3)将由(2)制备的A物质在100～150℃下干燥1～3h后，于450～650℃在空气气氛下焙烧1～4h，然后在150～450℃H2气氛下还原0.5～3h，制得催化剂。
本发明的应用方法如下：将上述制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到250-450℃。将含有HCN、NH3、焦油及空气的混合气体，以空速为1000-50000/h通入反应炉内，经催化燃烧将废气脱除。混合气体组成：HCN：10ppm-10vol％；NH3：50ppm-20vol％；焦油：1vol％-10vol％；空气：5vol％-50vol％，N2作为平衡气。如上所述的Al2O3载体粒度为10～100目，比表面积为250～350m2/g。
本发明的特点在于：
(1)将贵金属负载在Al2O3上作为催化剂，利用Al2O3较大的比表面积提高Pt的分散度，既充分发挥了贵金属的催化优势，又大大降低了催化剂的成本。
(2)利用Pt-Al2O3催化剂在空气气氛中于较低温度下对HCN、NH3和焦油等气体(以下简称为含HCN的废气)进行氧化，使HCN氧化为无害的H2O、CO2、N2，焦油一类的物质氧化为CO2和H2O，NH3氧化为N2、H2O和CO2，从而实现含HCN废气的脱除。
(3)起燃温度较低，含氮气体不易转变为另一种污染物NOx。同时，
(4)可利用焦油部分的较高热值，来减少反应过程中热量的供给，从而在脱除焦油的同时也能节约能耗。
(5)本发明制备简单，操作方便，成本低廉。
具体实施方式：
实施例1：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成0.05％的水溶液，然后在Al2O3(16目，比表面积280m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍12h。将制备的催化剂在150℃下干燥2h后，于450℃在空气气氛下焙烧4h，然后在150℃H2气氛下还原2h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到250℃，通入含有HCN(10ppm)、NH3(50ppm)、焦油(1vol％)、空气(5vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为10000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.71ppm(检测方法：TJ36-79，即异烟酸-吡唑啉酮比色法)；NH3为14ppm(检测方法：TJ36-79，即纳氏试剂分光光度法)；焦油类0.08vol％(检测方法：气相色谱法)。没有检测到NOx(德国德尔格公司生产的Elektron-NOx测试仪检测)。
实施例2：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成1.00％的水溶液，然后在Al2O3(10目，比表面积250m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍12h。将制备的催化剂在140℃下干燥1h后，于650℃在空气气氛下焙烧1h，然后在150℃ H2气氛下还原3h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到450℃，通入含有HCN(10vol％)、NH3(10vol％)、焦油(1vol％)、空气(50vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为20000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.78ppm；NH3为58ppm；焦油类0.03vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。
实施例3：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成1.00％的水溶液，然后在Al2O3(40目，比表丽积320m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍10h。将制备的催化剂在l00℃下干燥2h后，于500℃在空气气氛下焙烧2h，然后在450℃H2气氛下还原0.5h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到350℃，通入含有HCN(1vol％)、NH3(20vol％)、焦油(5vol vol％)、空气(40vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为10000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.65ppm；NH3为81ppm；焦油类0.15vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。
实施例4：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成0.25％的水溶液，然后在Al2O3(100目，比表面积350m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍15h。将制备的催化剂在100℃下干燥3h后，于550℃在空气气氛下焙烧2h，然后在300℃H2气氛下还原1h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到400℃，通入含有HCN(1vol％)、NH3(0.50vol％)、焦油(10vol％)、空气(50vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为50000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.46ppm；NH3为54ppm；焦油类0.19vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。
实施例5：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成0.82％的水溶液，然后在Al2O3(60目，比表面积300m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍13h。将制备的催化剂在120℃下干燥1h后，于600℃在空气气氛下焙烧1h，然后在200℃H2气氛下还原2h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到250℃，通入含有HCN(200ppm)、NH3(100ppm)、焦油(5vol％)、空气(20vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为1000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.31ppm；NH3为18ppm；焦油类0.17vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。
实施例6：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成0.46％的水溶液，然后在Al2O3(100目，比表面积350m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍10h。将制备的催化剂在120℃下干燥1.5h后，于450℃在空气气氛下焙烧3h，然后在350℃H2气氛下还原1.5h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到300℃，通入含有HCN(10vol％)、NH3(500ppm)、焦油(10vol％)、空气(50vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为10000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.79ppm；NH3为16ppm；焦油类0.30vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。
实施例7：
将H2PtCl6.6H2O溶于H2O中，配成0.15％的水溶液，然后在Al2O3(40目，比表面积320m2/g)载体中加入等体积氯铂酸溶液，室温下浸渍12h。将制备的催化剂在100℃下干燥2h后，于550℃在空气气氛下焙烧2h，然后在400℃H2气氛下还原1h。将制备的催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到350℃，通入含有HCN(3vol％)、NH3(5vol％)、焦油(10vol％)、空气(40vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为15000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.69ppm；NH3为80ppm；焦油类0.18vol％。没有检测到NOx。其余同实施例1。对比例1：
用0.5M的Na2CO3溶液100ml于室温下吸收含有100ppm的HCN和10vol％的NH3混合气体，再加入铁离子与CN-反应生成黄血盐，测定逸出的HCN浓度为23ppm，NH3为513ppm，这样高的浓度是不能达标排放的。对比例2：
用1g比表面积为1200m2/g的活性炭在室温下吸附含有200ppm的HCN、1vol％的焦油和5vol％的NH3混合气体，测定逸出的HCN浓度为62ppm，NH3为73ppm，焦油为0.85vol％。对比例3：
将没有添加任何催化剂的反应器加热到1000℃，通入含有500ppm的HCN、10vol％的焦油和15vol％的NH3混合气体，同时再鼓入上述混合气体体积为20vol％的空气进行氧化，反应后残留的HCN为1.68ppm、NH3为76ppm、焦油为0.01vol％，但同时也检测到129ppm的NOx。对比例4：
将装有网状Pt(95wt％)-Rh(5wt％)催化剂(铂丝直径0.08mm)的反应炉升温到500℃，通入含有HCN(10ppm)、NH3(10vol％)、焦油(10vol％)、空气(50vol％)及N2(作为平衡气)等的混合气，混合气空速为10000/h。在反应器出口处检测气体的出口浓度：HCN为1.83ppm；NH3为92ppm；焦油类0.45vol％。没有检测到NOx。

Claims (4)

1.一种用于脱除含HCN废气的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤；
(1)将H2PtCl66H2O溶于H2O中，配成0.05～1.00％的水溶液；
(2)在Al2O3载体中加入等体积(1)的水溶液，室温下浸渍10～15h，得到A物质；
(3)将由(2)制备的A物质在100～150℃下干燥1～3h后，于450～650℃在空气气氛下焙烧1～4h，然后在150～450℃H2气氛下还原0.5～3h，制得催化剂。
2.如权利要求1所述的一种用于脱除含HCN废气的催化剂的应用方法，其特征在于包括如下步骤；
(1)将负载了贵金属Pt的Al2O3催化剂装在反应炉中，然后将炉温升到250～450℃；
(2)将含有HCN、NH3、焦油、N2及空气的混合气体通入反应炉内进行HCN废气的脱除，混合气体的空速为1000-50000/h。
3.如权利要求2所述的一种用于脱除含HCN废气的催化剂的应用方法，其特征在于所述的混合气体组成为∶HCN∶10ppm-10vol％；NH3∶50ppm-20vol％；焦油：1vol％-10vol％，其余为N2。
4.如权利要求1所述的一种用于脱除含HCN废气的催化剂的制备方法，其特征在于所述的Al2O3载体是粒度为10～100目，比表面积为250～350m2/g。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109569588A (zh) * 2017-09-28 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 含氰废气催化氧化催化剂及其制备方法
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