用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111054352A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号201811201384.8(22)申请日2018.10.16(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街22号申请人中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(72)发明人卢媛娇缪长喜蒋见张磊(51)Int.Cl.B01J23/83(2006.01)B01J23/843(2006.01)F23G7/07(2006.01)权利要求书1页说明书14页(54)发明名称用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂及其制备方法(57)摘要本发明主要涉及一种用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂及制备方法，该催化剂为负载的缺位型钙钛矿的蜂窝陶瓷整体催化剂，以铈铝复合氧化物为载体涂层。所述钙钛矿催化剂和铈铝复合氧化物的载体采用共沉淀法合成，然后先将铈铝复合氧化物载体涂覆到蜂窝陶瓷上，再将钙钛矿粉末涂覆到负载载体的蜂窝陶瓷上得到整体催化剂。本发明制备的催化剂具有成本低、活性高和抗毒性好的特点，能对PTA等工业废气实现高效的催化燃烧脱除。CN111054352ACN111054352A权利要求书1/1页1.一种用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂，包括活性组分、载体涂层和蜂窝陶瓷骨架，所述活性组分为缺位型的钙钛矿催化剂AxBO3，其中x＝0.6～0.95，A为La、Ce、Bi中的至少一种，B为过渡金属Co，载体涂层为铈铝复合氧化物。2.根据权利要求1所述的整体式非贵金属催化剂，其特征在于，活性组分缺位型的钙钛矿催化剂AxBO3中x＝0.75～0.86。3.根据权利要求1所述的整体式非贵金属催化剂，其特征在于，A为La、Ce、Bi中的至少两种。4.根据权利要求3所述的整体式非贵金属催化剂，其特征在于，A中两种元素的摩尔比为9:1～1:9。5.一种如权利要求1-4之一所述的用于PTA氧化尾气净化的整体式催化剂的制备方法，包括以下步骤：1)缺位型的钙钛矿催化剂粉末的制备；2)载体复合氧化物涂层粉末的制备；3)蜂窝陶瓷的预处理；4)载体涂层的涂覆；5)活性组分的涂覆。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中活性组分缺位型的钙钛矿催化剂的制备：将金属A、B组分的盐溶液与碱性沉淀剂沉淀至pH值10～11，过滤洗涤干燥焙烧后得到活性组分缺位型钙钛矿催化剂粉末。7.根据权利要求5所述的制备方法，其中载体涂层的制备：采用铈铝金属盐溶液与碱性沉淀剂沉淀至pH值9～11，过滤洗涤干燥焙烧后得到复合氧化物涂层粉末。8.根据权利要求5所述的制备方法，其中蜂窝陶瓷的预处理：将蜂窝陶瓷于100～120℃干燥4～8h后，于300～500℃焙烧2～5h。9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)载体涂层的涂覆：首先将载体复合氧化物涂层粉末分散到水中制得涂覆液I，将蜂窝陶瓷浸渍在涂覆液I中，浸渍时间为3～8小时，取出吹干孔道中残留的浆液，然后干燥、焙烧后称重，并重复涂覆过程至少3次，至单位体积蜂窝陶瓷骨架上的涂覆量为180～240g/L，涂覆液I中固体质量比为30～50％；所述步骤5)中活性组分的涂覆：首先将缺位型的钙钛矿催化剂粉末分散到水中制得涂覆液II，将步骤4)中负载载体后的蜂窝陶瓷浸渍在涂覆液II中，浸渍时间为3～8小时，而后取出，吹干孔道中残留的浆液，然后干燥、焙烧后称重，并重复涂覆过程至少3次，至单位体积蜂窝陶瓷骨架上的涂覆量为50～100g/L，而制得整体式非贵金属催化剂，涂覆液II的固体质量比为30～50％。10.一种用于PTA氧化尾气的催化燃烧的方法，将PTA氧化尾气与权力要求1-9所述的催化剂接触，在200～400℃的条件下通入氮气和氧气的混合物或者空气，将PTA氧化尾气中的醋酸甲酯、二甲苯、二溴甲烷挥发性有机物催化燃烧生成二氧化碳、水、溴化氢以及溴单质；其中每克催化剂处理含500～25000ppm的尾气为每小时5～50L。2CN111054352A说明书1/14页用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于PTA氧化尾气净化的整体式非贵金属催化剂及其制备方法，属于催化燃烧环保技术领域。背景技术[0002]精对苯二甲酸(PurifiedTerephthalicAcid，简称PTA)氧化废气是由氧化反应器排放的含多种污染物的有机废气，是PTA装置排放量最大的有害气体。该气体的主要成分3N2，其体积分数约占94％，有机物的总质量浓度超过1000mg/m，溴化物的质量浓度约100mg/m3，CO的质量浓度约5000mg/m3，均严重超过国家的排放标准。[0003]虽然过去国内各PTA生产厂家也采取了种种措施