[发明专利]催化湿式氧化催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种催化湿式氧化催化剂的制备方法，包括如下内容：（1）用铈、锆和硅对炭黑粉进行改性；（2）将步骤（1）得到的炭黑粉、含有铈和锆的原料、二氧化钛、粘结剂、胶溶剂、助剂和水混捏挤出成型，然后在无氧气氛中高温处理，含氧气氛中焙烧，得到改性二氧化钛载体；（3）用含贵金属的浸渍液等体积浸渍步骤（2）得到的改性二氧化钛载体，经过室温阴干、干燥和焙烧，得到催化湿式氧化催化剂。本发明方法制备的催化剂具有较大孔容和强度，有较高的活性和稳定性，贵金属利用率高，制备工艺简单，催化剂无粉化、破碎现象，适于工业应用。

技术领域

本发明属于催化剂领域，特别涉及一种催化湿式氧化催化剂的制备方法，以及该方法制备的催化剂在有机废水处理中的应用。

背景技术

催化湿式氧化和其他污水处理技术相比，是一种高效的新型处理技术，特别适合处理高浓度、难降解的工业废水，如焦化，印染，农药，医药，石油化工，造纸等工业过程产生的废水。催化湿式氧化的核心技术是催化剂的研制，早期研究最多的是均相催化剂，包括Cu、Cr、Mo、Fe、Ni、Co、Mn等可溶性的过渡金属盐，其优点是活性高、反应速度快，但是随废水排放的金属离子产生二次污染，需要后续处理，这就提高了废水处理的成本。近些年非均相催化剂以其活性高、易分离、稳定性好的优点受到了普遍关注。非均相催化剂主要有贵金属系列和过渡金属系列，更多的研究者集中于非均相过渡金属催化剂的研究，其中铜、铁、锰等表现出了较好的催化活性，活性组分流失的问题得到了一定程度的改善，但并没有得到解决。而贵金属催化剂在催化湿式氧化反应中表现出了较好的活性和稳定性，尤其是稀土元素的的使用使催化剂的湿式氧化性能得到了更大的改善，同时也减少了贵金属使用量，降低了催化剂成本，因此，此类贵金属催化剂具有重大的应用前景。

CN1498860A公开了一种催化湿式氧化处理感光胶废水用催化剂及其应用，其中采用贵金属及稀土金属催化剂，应用催化湿式氧化技术对感光胶废水进行处理。该催化剂的贵金属含量高，催化剂成本高，选取的反应温度和压力都比较高，温度250~270℃，压力5.0~7.0MPa，这样大大提高了对反应装置的要求和投资成本。

CN1669643A公开了一种催化湿式氧化工艺中稀土复合氧化物催化剂及其制备方法，该方法提供了一种固体粉末状的ZrO₂和CeO₂的复合氧化物催化剂及其制备方法，该催化剂对于含高浓度难降解的小分子有机废水有良好的活性，金属离子溶出量很小，但是该催化剂在230℃，总压为5MPa时，COD去除率达到87%，反应温度和压力较高，投资成本大，而且粉末状催化剂不利于工业化应用。

CN1672786A公开了一种稀土二氧化铈负载型湿式氧化催化剂及其制备方法，该方法提出一种处理难降解有机酸等有机物活性和稳定性高的MOx/CeO₂催化剂及其制备方法，该催化剂能够降低湿式氧化反应条件，提高转化速率。但是其贵金属负载量为1~3wt%，很难降低催化剂成本。

CN103157517A公开了一种TiZrO₂载体和贵金属/TiZrO₂催化剂及其制备与应用，以氧化钛稳定的氧化锆为载体，负载高活性且不易流失的贵金属Ru和Pt，催化剂在260℃，5.7MPa高温高压环境中运行242h后形态完好。

CN103521222A公开了一种多项催化湿式氧化催化剂及其制备方法，采用凝胶法制备TiO₂-ZrO₂-CeO₂载体，再采用浸渍法将贵金属负载到制得的载体上，经过干燥，焙烧，氢气还原得到催化剂成品。该催化剂处理工业废水时，反应48h后COD去除率可达到97.5%。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化湿式氧化催化剂的制备方法，以及有机废水的净化处理方法。本发明方法制备的催化剂具有较大孔容和强度，有较高的活性和稳定性，贵金属利用率高，制备工艺简单，催化剂无粉化、破碎现象，适于工业应用。