[发明专利]一种以废旧稀土基脱硝催化剂为原料的CO氧化催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以废旧稀土基脱硝催化剂为原料的CO氧化催化剂及其制备方法，该催化剂以废旧稀土基脱硝催化剂、硅藻土和高岭土复合制备CO氧化催化剂载体，以铜锰镧复合氧化物(CuMnLaOsubgt;x/subgt;)为催化活性组分。将废旧稀土基脱硝催化剂、硅藻土和高岭土经破碎、配料、煅烧等工艺制备成载体，将CuMnLaOsubgt;x/subgt;前驱体配置成胶体溶液，然后将载体浸渍于CuMnLaOsubgt;x/subgt;前驱体胶体溶液中，经干燥、煅烧得到CO氧化催化剂。本发明CO氧化催化剂不仅会彻底解决废旧稀土基脱硝催化剂的无害化处置，还能将其高附加值资源化催化氧化CO，且工艺简单、成本低廉、活性优异，在催化氧化CO领域具备巨大优势。

技术领域

本发明提供一种以废旧稀土基脱硝催化剂为原料的CO氧化催化剂及其制备方法，属于废弃产品资源化、环保催化材料及大气污染治理领域，特别适用于CO低温催化氧化。

背景技术

稀土基脱硝催化剂主要是以环境友好型稀土铈基复合氧化物为主活性组分的脱硝催化剂，是世界上第二种已实现规模化应用的工业烟气脱硝催化剂，但该催化剂的大规模应用导致了废弃稀土基脱硝催化剂大量产生。另一方面，环境保护网发布了《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知》，将废烟气脱硝催化剂管理、再生、利用纳入危废管理，要求提高其再生和利用处置能力。因此，废旧稀土基脱硝催化剂的再生处理或资源化利用成为亟待解决的环保难题。

随着煤、石油和天然气产量的不断增长及大量消耗，其不完全燃烧产生的CO逐渐成为主要的大气污染物之一。CO吸入人体后会导致机体组织因缺氧而坏死，严重者则可能危及人的生命，此外，CO还会与NO_x、VOC等产生光化学反应，造成生态环境的破坏。目前脱除CO的方法有吸附法、CO甲烷化及CO催化氧化等，其中CO催化氧化技术因简单、廉价且高效的优点而成为目前消除CO最主要的方法和手段，该技术的核心为催化剂。现有CO氧化催化剂的相关技术中，专利(CN202010194813.4、CN202210319520.3、CN202210222829.0)使用贵金属作活性组分，成本过高。专利(CN202210366374.X、CN201910543206.1、CN201811520481.3、CN201711349954.3)直接选用活性金属作载体，或者选用复合氧化物本身作为催化剂去催化氧化CO，这种方法金属氧化物利用率低，限制了催化剂的实际应用。

废旧稀土基脱硝催化剂主要成分为比表面积大、稳定性好的二氧化钛载体，其主要活性组分是环境友好型稀土铈基复合氧化物，二氧化铈(CeO₂)是独特的萤石结构，具有较高的储释氧能力和氧化还原性能。硅藻土丰富的孔道结构和较大的比表面积可更好的分散活性组分。高岭土的加入可以使催化剂更好的成型，提高催化剂的机械强度。氧化铜和氧化锰因其优异的氧化还原性能而具备出色的催化氧化CO的能力，氧化镧的加入可以提高催化剂中吸附氧的含量，进一步促进CO催化氧化反应的进行。通过制备相互作用更强的铜锰镧复合氧化物可进一步提高CO氧化活性，提高活性组分的稳定性及并减少活性组分的用量，提高金属活性组分的利用率，降低成本。本发明的成功应用不仅会彻底解决废旧稀土基脱硝催化剂的高附加值资源化处理问题，同时作为CO氧化催化剂也会更好的解决CO污染，降低CO氧化催化剂的使用成本，简化催化剂的加工工艺，从而带来巨大的经济、环保和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种以废旧稀土基脱硝催化剂为原料的CO氧化催化剂，以此解决废弃催化剂的资源化处理问题。本发明的另一目的是针对现有CO氧化催化剂的现状及存在问题，而提供了一种工艺简单、成本低廉、活性优异的CO氧化催化剂的制备方法。

本发明的具体技术方案为：

一种以废旧稀土基脱硝催化剂为原料的CO氧化催化剂，该催化剂以废旧稀土基脱硝催化剂、硅藻土和高岭土为原料制得催化剂载体，以铜锰镧复合氧化物(CuMnLaO_x)为催化活性组分；