[发明专利]一种VOCs治理催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及VOCs废气治理工程技术领域，尤其涉及一种VOCs治理催化剂及其制备方法与应用。所述制备方法包括：步骤(1)：将堇青石陶瓷浸渍于含有P123和/或γ型氧化铝的第一涂覆液中，取出后经烘烤，得中间载体；所述第一涂覆液的pH为6.3～6.7；步骤(2)：将所述中间载体浸渍于含有活性组分和助催化剂的第二涂覆液中，取出后进行烘烤；所述第二涂覆液的pH为2～5。本发明通过工艺上的改进，制得的VOCs治理催化剂的反应温度较低、催化活性较高、稳定性更好；所述VOCs治理催化剂能在162℃实现对异丙醇99％的去除率、在208℃实现对甲苯99％的去除率、在246℃实现对乙酸乙酯99％的去除率。

技术领域

本发明涉及VOCs废气治理工程技术领域，尤其涉及一种VOCs治理催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

VOCs一般是指饱和蒸气压较高(20℃下大于或等于0.01KPa)、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物；其广泛来源于石油化工、有机化工、表面喷涂、包装印刷、机动车、涂料生产、制药、溶剂使用、“三废处理”等工业生产。VOCs不仅威胁人们的身体健康，也是雾霾、光化学烟雾和温室效应等复合形大气污染的重要前体物。

目前，VOCs废气治理技术中，催化燃烧技术因其具有起燃温度低、无明火、脱除VOCs范围广、反应彻底、无二次污染物产生等优点而被广泛应用，尤其受到化工、涂料等防爆要求较高企业的青睐。

然而，现有VOCs治理催化剂价格昂贵；此外，通常VOCs达到99％去除率时，废气需加热温度达到350℃，这使得运行费用较高。虽然国外催化剂性能稍好，但其售价较高，初期投资势必给企业带来不小的负担。上述都阻碍了VOCs催化燃烧技术的广泛工业应用。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种VOCs治理催化剂的制备方法，通过该方法可以制得反应温度低、催化活性高、稳定性好的VOCs治理催化剂；本发明的另一目的在于提供一种VOCs治理催化剂。

具体地，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种VOCs治理催化剂的制备方法，包括：

步骤(1)：将堇青石陶瓷浸渍于含有P123和/或γ型氧化铝的第一涂覆液中，取出后经烘烤，得中间载体；所述第一涂覆液的pH为6.3～6.7；

步骤(2)：将所述中间载体浸渍于含有活性组分和助催化剂的第二涂覆液中，取出后进行烘烤；所述第二涂覆液的pH为2～5。

现有技术中，多采用浸渍法制备VOCs治理催化剂；然而，采用上述方法制得的VOCs治理催化剂，存在反应温度高、催化活性低的问题。本发明意外发现，在采用浸渍法制备VOCs治理催化剂的过程中，若准确调控涂覆液的pH值，可提高活性组分和助催化剂的担载量，进而有望解决上述问题。

作为优选，所述VOCs治理催化剂中，所述活性组分与助催化剂的总担载量为15～120g/L；当活性组分与助催化剂在VOCs治理催化剂中的总担载量在上述范围内时，有利于降低反应温度，提高催化活性。

为了进一步降低VOCs治理催化剂的反应温度、提高VOCs治理催化剂的催化活性，本发明对制备方法的其他条件也进行了优化，具体如下：

作为优选，所述第一涂覆液为：将P123和/或γ型氧化铝溶解于去离子水中得质量分数为5～25％的溶液；

作为优选，所述第二涂覆液为：将活性组分和助催化剂按质量比0.2～23：1溶解于去离子水中得总质量分数为35～90％的溶液。

在上述技术方案中，当第一涂覆液和第二涂覆液的质量分数在上述范围内时，才能保障活性组分与助催化剂的总担载量。

作为优选，所述活性组分为贵金属和/或贱金属；所述助催化剂为稀土元素；