[发明专利]一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法，该催化剂包括活性组分和TiO₂载体，活性组分为Ce_xSb_yA_zO₂，其中A为Cu、Co、Mn中的至少一种，且0.6≤x≤1.0，0.2≤y≤0.4，0<z≤1；制备方法是：先制备活性组分，后制备助催化剂前驱体溶液，两者混合后烘干、煅烧即得。本发明的优点是制备的VOCs催化燃烧催化剂具有优异的抗硫中毒能力且甲苯的转化率可达94％，同时具有成本低、工艺简单、适合工业化生产等特点。

技术领域

本发明涉及一种VOCs催化燃烧催化剂，具体涉及一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂及其制备方法。

背景技术

目前VOCs(Volatile Organic Compounds)是可挥发性有机物的统称，排放来自众多行业，包括印刷、石油化工等。由于原料、工艺的不同，这些行业的VOCs排放特点也大相径庭。与传统大气污染物相比，VOCs的污染源广泛，涉及多行业不同的污染物，组分复杂。

催化燃烧技术借助催化剂使有机物废气在较低的起燃温度下进行无焰燃烧，分解成二氧化碳和水蒸气，并放出大量热量实现反应的自供热。与其他处理技术比较，催化燃烧适用范围很广，几乎可以处理所有的烃类有机废气；处理效率较高，无二次污染；而且操作温度比热力学燃烧的操作温度更低，技术更为高效、节能和环境友好。因此，催化燃烧是处理VOCs的一种有效方法，具有很好的应用前景。作为催化燃烧技术的核心和关键，催化燃烧催化剂成为当前的研究热点。

目前，国内外已有大量专利公开了各种类型的VOCs催化燃烧催化剂及其制备工艺。其中，申请号为201310334774.3的专利将含钒化合物和镧系化合物溶解于草酸溶液中，搅拌至完全溶解；将TiO₂粉末溶于该溶液，在常温下搅拌，过滤洗涤后干燥，研磨后所得粉末于500℃煅烧3h，即得MO_x/V₂O₅-TiO₂粉末；将其与含铂化合物溶液混合搅拌，所得沉淀干燥后于400℃煅烧5h，即得催化剂Pt/MO_x/V₂O₅-TiO₂，主要以贵金属作为活性组分，价格昂贵。申请号为201310129874.2的专利活性组分由过渡金属氧化物CuO、MnO、Fe₂O₃、CeO₂以及AgO的复合氧化物组成，载体选自氧化铝涂层蜂窝陶瓷或蜂窝活性氧化铝，适用于工业有机废气的燃烧催化剂，但适用范围较窄。申请号为201510865765.6的专利活性组分为钙钛矿La_1-xSr_xMnO₃，占催化剂的4～14wt％，x＝0～0.5；贵金属助剂，占催化剂的0.01～1wt％；载体：Ce_1-yZr_yO₂复合氧化物，占催化剂85～95％，y＝0.1～0.5。制备方法为先将钙钛矿负载到Ce_1-yZr_yO₂复合氧化物上，再将贵金属助剂负载其上，催化剂制备工艺较为复杂，且涉及贵金属，成本较高。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种低成本且具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂；本发明的第二目的是提供该VOCs催化燃烧催化剂的制备方法。

技术方案：一种具有抗硫中毒性能的VOCs催化燃烧催化剂，包括活性组分和TiO₂载体，所述活性组分为Ce_xSb_yA_zO₂，其中A为Cu、Co、Mn中的至少一种，且0.6≤x≤1.0，0.2≤y≤0.4，0&lt;z≤1。