微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂、其制备方法及应用

文档序号:10706171阅读:541来源:国知局
微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂、其制备方法及应用
【专利摘要】本发明公开了一种微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂、其制备方法及应用。该催化剂组成为:EaXbYcZd,其中,E为TiO2、ZrO2或二者组合而成的复合氧化物中的一种,X为V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cd、W、Bi氧化物的一种或其中几种组成的复合氧化物中的一种,Y为稀土元素氧化物CeO2、Y2O3、La2O3、Nd2O3的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种,Z为碱土金属元素氧化物MgO、CaO、SrO、BaO的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种。本发明的催化剂微波催化氧化处理高浓度有机废水,其COD去除率达80%以上,废水易于生物氧化处理。
【专利说明】
微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂、其制备方法及 应用
技术领域
[0001] 本发明涉及催化剂领域,特别涉及一种微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化 剂、其制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 现代化学工业(如石油化工、印染、农药、制药、造纸、精细化工、煤制油及煤化工等 等行业)生产过程中通常会产生大量高浓度、高毒性、含有难生物降解有机物的有机废水。 这些废水的组成成分复杂,处理难度大,而且若不及时处理将会严重地污染环境。
[0003] 目前,常用的高浓度有机废水处理工艺主要有生化法、化学法、物理法、物理化学 法等。化学法主要有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法等。这些方法大多处 理工艺复杂,设备多,操作难度大;且由于不同生产装置排放出的废水组成复杂,不能集中 处理。而生物处理方法虽然工艺较成熟、设备简单、处理能力大、运行成本低,但对于含难生 物降解有机物或抑制生物降解有机物的废水,很难达到良好的处理效果。在20世纪70年代 开始出现的催化湿式氧化法,可集中处理含难生物降解有机物的高浓度废水,但其需要在 高温、高压环境下反应,实际应用中处理费用高,对反应器的材质要求高,能耗高,很大程度 上限制了其工业应用。
[0004] 近年发展起来的微波催化氧化技术是一种废水处理新方法,其在常温常压或低温 低压的条件下利用微波能选择性加热,使磁性物质产生"热点",加速污染物的去除,短时高 效,尤其对难生物降解的有机污染物处理效果更好,已成为废水催化氧化处理技术中研究 的热点,催化剂作为催化氧化反应的核心,更是近期研究的焦点之一。目前,对于微波催化 氧化催化剂大多数的研究及专利均集中在活性炭体系及活性氧化铝体系中,但这两种催化 体系水热稳定性与抗酸碱腐蚀性差,在长期运行或多次反应时无法保持催化剂的强度,弓丨 起催化剂的活性组份流失、破裂、粉化等问题,造成催化效率下降,无法长期稳定运行,难以 进一步工业化应用。

【发明内容】

[0005] 本发明旨在提供一种微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂、其制备方法及 应用,以解决现有技术中催化剂水热稳定性与抗酸碱腐蚀性差,长期运行催化剂的活性组 份流失、破裂、粉化,造成催化效率下降的技术问题。
[0006] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种微波催化氧化处理高浓 度有机废水的催化剂。该催化剂组成为:EaX bYcZd,a、b、c、d分别为E、X、Y、Z在催化剂中的摩 尔分数;其中,E为Ti〇2、Zr〇2或二者组合而成的复合氧化物中的一种,X为V、Mn、Fe、Co、Ni、 &1、211、0(1、1、81氧化物中的一种或其中几种组成的复合氧化物中的一种,¥为稀土元素氧化 物〇6〇2、¥ 2〇3、1^2〇3、制2〇3中的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种,2为碱土金属 元素氧化物MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种。
[0007] 进一步地,催化剂的组分的摩尔分数分别为:b = 0.001~0.1,c = 0.001~0.1,d = 0 · 001 ~0 · 05,a = l-b-c-d。
[0008] 进一步地,当催化剂组成中E组分为Ti02、Zr02复合氧化物时,Ti0 2、Zr02以任意比 例混合;当催化剂组成中X组分为Mn、Ni、Cu、Fe、Co、Cd、V、Bi、W、Zn氧化物中的几种组成的复 合氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混合;当催化剂组成中Y组分为Ce0 2、 Y2〇3、La2〇3、Nd2〇3中的几种组合而成复合氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混 合;当催化剂组成中Z组分为1%0、0&0、3抑、8&0中的几种组合而成复合氧化物时,组成复合 氧化物的氧化物以任意比例混合。
[0009] 根据本发明的另一个方面,提供一种上述催化剂的制备方法。该制备方法包括以 下步骤:S1,将E组分的氧化物加入粘结剂混合成型后,在80~120 °C干燥4~12小时,随后在 300~900 °C焙烧4~24小时制得催化剂载体;S2,将催化剂载体浸入含有X、Y及Z组分的可溶 性盐制得的水溶液中,浸渍6~24小时,随后在80~120°C干燥4~12小时,在300~900°C焙 烧2~24小时制得催化剂。
[0010]进一步地,粘结剂为硫酸氧钛或聚乙烯醇。
[0011] 进一步地,可溶性盐为硝酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐或酸铵。
[0012] 进一步地,S2中的焙烧温度为500~800°C,焙烧时间为4~12小时。
[0013] 根据本发明的再一个方面,提供一种上述催化剂在高浓度有机废水的微波催化氧 化处理中的应用。
[0014] 进一步地,微波催化氧化处理的条件为:微波频率:915MHz或2450MHz;电压:400~ 1000w;反应温度:室温~200°C ;反应压力:常压~2MPa;液时空速(LHSV): 1~501Γ1;氧化剂: 氧气或空气。
[0015] 进一步地,高浓度有机废水的C0D值为3000~100000。
[0016] 本发明的微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂为比表面积较小但是稳定 性高的氧化物组合而成复合氧化物,既可满足强度要求,又能够耐强酸强碱;烯土元素氧化 物的加入促进了催化剂组分间的复合,其贮氧性能进一步提高了催化活性;碱土金属氧化 物的加入进一步增强了催化剂的稳定性,延长了催化剂使用寿命。本发明的催化剂可解决 采用Al 2〇3等多孔材料在水热、酸(或碱)性条件下水热稳定性与抗酸碱腐蚀性差,长期运行 无法保证催化剂的强度,将造成催化剂的活性组份流失、破裂、粉化,催化效率下降;而活性 炭及相关新型碳材料长期暴露在氧化氛围下会逐渐被氧化,造成催化效率下降等问题。采 用本发明的催化剂微波催化氧化处理高浓度有机废水,其C0D去除率达80 %以上,处理后的 废水易于生物氧化处理。
【具体实施方式】
[0017] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0018] 现有技术中,微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂水热稳定性与抗酸碱腐 蚀性差,长期运行催化剂的活性组份流失、破裂、粉化,造成催化效率下降等技术问题。针对 上述技术问题,本发明的发明人提出了以下技术方案。
[0019] 根据本发明一种典型的实施方式,提供一种微波催化氧化处理高浓度有机废水的 催化剂。该催化剂组成为:EaXbYcZd,a、b、c、d分别为E、X、Y、Z在催化剂中的摩尔分数;其中,E 为Ti02、Zr02或二者组合而成的复合氧化物中的一种,X为¥、]?11^6、(:〇、附、(:11、211、0(1、1、81氧 化物中的一种或其中几种组成的复合氧化物中的一种,Y为稀土元素氧化物Ce0 2、Y2〇3、 La2〇3、Nd2〇3中的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种,Z为碱土金属元素氧化物 MgO、CaO、SrO、BaO中的一种或由其中几种组成的复合氧化物中的一种。
[0020]本发明的微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂为比表面积较小但是稳定 性高的氧化物组合而成复合氧化物,既可满足强度要求,又能够耐强酸强碱;烯土元素氧化 物的加入促进了催化剂组分间的复合,其贮氧性能进一步提高了催化活性;碱土金属氧化 物的加入进一步增强了催化剂的稳定性,延长了催化剂使用寿命。本发明的催化剂可解决 采用Al 2〇3等多孔材料在水热、酸(或碱)性条件下水热稳定性与抗酸碱腐蚀性差,长期运行 无法保证催化剂的强度,将造成催化剂的活性组份流失、破裂、粉化,催化效率下降;而活性 炭及相关新型碳材料长期暴露在氧化氛围下会逐渐被氧化,造成催化效率下降等问题。采 用本发明的催化剂微波催化氧化处理高浓度有机废水,其C0D去除率达80 %以上,处理后的 废水易于生物氧化处理。
[0021] 优选的,催化剂的组分的摩尔分数分别为:b = 0.001~0.1,c = 0.001~0.1,d = 0.001~0.05,a = l-b-c_d〇
[0022]根据本发明一种典型的实施方式,当催化剂组成中E组分为Ti02、Zr02复合氧化物 时,Ti02、Zr02以任意比例混合;当催化剂组成中X组分为Mn、Ni、Cu、Fe、Co、Cd、V、Bi、W、Zn氧 化物中的几种组成的复合氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混合;当催化剂 组成中Y组分为〇6〇2、¥2〇3、1^2〇3 4(12〇3中的几种组合而成复合氧化物时,组成复合氧化物的 氧化物以任意比例混合;当催化剂组成中Z组分为MgO、CaO、SrO、BaO中的几种组合而成复合 氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混合。
[0023]所述催化剂的制备方法可以为现有已知的催化剂制备方法(如:物理混合法、浸渍 法、沉淀法等)中的任一种。根据本发明一种典型的实施方式,提供一种上述任一种的催化 剂的制备方法,包括以下步骤:S1,将E组分的氧化物加入粘结剂混合成型后,在80~120°C 干燥4~12小时,随后在300~900 °C焙烧4~24小时制得催化剂载体;S2,将催化剂载体浸入 由X、Y及Z组分的可溶性盐制得的水溶液中,浸渍6~24小时,随后在80~120°C干燥4~12小 时,在300~900°C焙烧2~24小时制得催化剂。其中,粘结剂可以为硫酸氧钛或聚乙烯醇等, 可溶性盐为硝酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐或酸铵等。S2中的焙烧温度为500~800 °C,焙烧 时间为4~12小时。
[0024]根据本发明一种典型的实施方式,提供一种上述任一种催化剂在高浓度有机废水 的微波催化氧化处理中的应用。优选的,微波催化氧化处理的条件为:微波频率:915MHz或 2450MHz;电压:400~1000w;反应温度:室温~200°C ;反应压力:常压~2MPa;空速(LHSV): 1 ~501Γ1;氧化剂:氧气或空气。可处理的高浓度有机废水的C0D值为3000~100000。
[0025] 下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
[0026] 实施例1
[0027] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在80 °C干燥4小时,在300 °C焙烧4小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的Μη (Ν〇3) 2、Ce (Ν〇3) 3、Ca (Ν〇3) 2水溶液6小时后,在80 °C干燥4小时,在300 °C焙烧4小时制得催化 剂(T i 〇2 ) Q. 997 ( Mn〇2 ) Q. QQl ( Ce〇2 ) Q. QQl ( CaO ) Q. 001。
[0028]微波催化氧化处理:将一定量的催化剂加入微波催化反应器中,将CODCr = 22100mg/L的高浓度有机废水以一定速度栗入,处理条件如下:微波频率:915MHz;电压: 800w;反应温度:室温;反应压力:常压;空速(LHSV): 11Γ1;氧化剂:氧气。
[0029] 处理结果:处理后废水C0DGr = 4250mg/L,C0D去除率80.77 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 80mg/L。
[0030] 实施例2
[0031] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在120 °C干燥12小时,在900 °C焙烧24小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成 的Mn(N〇3) 2、Ce (N〇3)3、Ca(N〇3)2水溶液24小时后,在120 °C干燥12小时,在900 °C焙烧24小时 制得催化剂(TiOdo.i^MnOdo.ooKCeOdo.oWCaOkotno
[0032] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0033] 处理结果:处理后废水C0DGr = 3110mg/L,C0D去除率85.93 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 65mg/L。
[0034] 实施例3
[0035] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在600 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 Mn(N03)2、Ce(N03)3、Ca(N0 3)2水溶液12小时后,在100°C干燥6小时,在600°C焙烧12小时制得 催化剂(T i〇2) 〇. 997 (Μη〇2) 〇. mi (Ce〇2) 〇. mi (CaO) 〇. 〇〇1。
[0036] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0037] 处理结果:处理后废水C0DCr = 3530mg/L,C0D去除率82.67 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 48mg/L。
[0038] 实施例4
[0039] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在600 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 Mn(N03)2、Ce(N03)3、Ca(N0 3)2水溶液12小时后,在100°C干燥6小时,在600°C焙烧12小时后重 复此浸渍焙烧过程三次,最终制得催化剂(TiOdo.TdMnOdo.KCeOdo.KCaOkos。
[0040] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0041 ] 处理结果:处理后废水C0DGr = 1320mg/L,C0D去除率94.03 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 25mg/L。
[0042] 实施例5
[0043]催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在600 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 Mn(N03)2、Ce(N03)3、Ca(N0 3)2水溶液12小时后,在100°C干燥6小时,在600°C焙烧12小时后重 复此浸渍焙烧过程一次,最终制得催化剂(TiO 2)Q.88(MnO2)Q.() 5(CeO2)().()5(CaO)().02。
[0044]微波催化氧化处理:如例1所示。
[0045] 处理结果:处理后废水〇?&=165()1^/1,〇)0去除率92.53%。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 38mg/L。
[0046] 实施例6
[0047] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 Mn(N03)2、Ce(N03)3、Ca(N0 3)2水溶液12小时后,在100°C干燥6小时,在800°C焙烧12小时后重 复此浸渍焙烧过程一次,最终制得催化剂(TiO 2)Q.88(MnO2)Q.() 5(CeO2)().()5(CaO)().02。
[0048] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0049] 处理结果:处理后废水C0DGr= 1410mg/L,C0D去除率93.62 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 35mg/L。
[0050]实施例7-19
[0051]催化剂制备条件及微波氧化处理条件均与实施例5相同,分别调整X、Y、Z的组分元 素,催化剂组成及处理结果见表1。
[0052] 实施例20
[0053]催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时后,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成 的偏钨酸铵、Ce (N〇3) 3、Ca (N〇3) 2水溶液6小时后,在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制 得催化剂(TiO2)Q.88(TO3)Q.() 5(CeO2)().()5(CaO)0.02。
[0054]微波催化氧化处理:如例1所示。
[0055] 处理结果:处理后废水C0DGr= 1910mg/L,C0D去除率91.36 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 60mg/L。
[0056] 实施例21
[0057] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时后,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成 的NH3V03、Ce(N0 3)3、Ca(N03)2水溶液12小时后,在100°C干燥6小时,在800°C焙烧12小时制得 催化剂(Ti0 2)0.88(V205)0. 05(Ce〇2)0.05(CaO)0.02〇
[0058] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0059] 处理结果:处理后废水C0DGr = 2005mg/L,C0D去除率90.93 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 65mg/L。
[0060] 实施例22
[0061 ]催化剂制备:取一定量的钛白粉、氧化锆及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶 液,捏合成型后在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比 例组成的Mn (N〇3) 2、Ce (N〇3) 3、Ca (N〇3) 2水溶液12小时后,在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12 小时后重复此浸渍焙烧过程两次,最终制得催化剂(TiO2)Q.44(ZrO 2)Q.44(MnO2)().()5(CeO2) 0.05 (Ca0)o.〇2〇
[0062]微波催化氧化处理:如例1所示。
[0063] 处理结果:处理后废水0?&=148〇1^/1,0)0去除率93.30%。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 25mg/L。
[0064] 实施例23
[0065] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 皿11(勵3)2、(:11(勵 3)2、06(从)3)3、03(勵3) 2水溶液12小时后,在100°(:干燥6小时,在800°(:焙烧12 小时后重复此浸渍焙烧过程两次,最终制得催化剂(TiO2)Q.88(MnO2)().() 25(CuO)().()25(CeO2)0.05 (CaO)o.〇2〇
[0066]微波催化氧化处理:如例1所示。
[0067] 处理结果:处理后废水C0DGr= 1580mg/L,C0D去除率92.85 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 20mg/L。
[0068] 实施例24
[0069] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 皿11(勵3)2、06(勵 3)3、1^(从)3)3、03(勵3) 2水溶液12小时后,在100°(:干燥6小时,在800°(:焙烧12 小时后重复此浸渍焙烧过程两次,最终制得催化剂(Ti0 2)Q. 88(Mn02 )o.Q5( Ce02 )0.25 (La2〇3)o.〇25(CaO)o.〇2〇
[0070] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0071] 处理结果:处理后废水C0DGr= 1520mg/L,C0D去除率93.12 %。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 35mg/L。
[0072] 实施例25
[0073] 催化剂制备:取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合 成型后在100 °C干燥6小时,在800 °C焙烧12小时制得载体。将所得载体浸入一定比例组成的 皿11(勵3)2、06(勵 3)3、03(从)3)2、83(勵3) 2水溶液12小时后,在100°(:干燥6小时,在800°(:焙烧12 小时后重复此浸渍焙烧过程两次,最终制得催化剂(TiO 2)Q.88(MnO2)Q.() 5(CeO2)().()5(CaO)0.01 (Ba0)o.oi〇
[0074] 微波催化氧化处理:如例1所示。
[0075] 处理结果:处理后废水0?&=149〇1^/1,0)0去除率93.26%。将此废水进一步通入 生化法处理装置,处理后废水C0DGr = 30mg/L。
[0076] 实施例26
[0077]将实施例6的微波催化氧化反应连续进行100小时,C0D去除率基本不变,维持在 93%左右,反应后拆出催化剂的机械强度未见降低,催化剂组分配比基本不变。
[0078] 对照实施例1
[0079] 取适量活性炭载体,浸入一定比例组成的Mn (N〇3) 2水溶液12小时后,在100 °C干燥6 小时,在800°C焙烧12小时后制得催化剂,将此催化剂置入微波催化反应器中,待处理废水 及处理条件同实施例1,初始C0D去除率86 %,连续运行100小时后,C0D去除率下降到50 %以 下,处理后废水中有大量黑色粉末,拆出的反应后催化剂强度明显下降,催化剂重量明显减 轻。
[0080] 对照实施例2
[00811 取适量活性氧化铝载体,浸入一定比例组成的Μη(Ν03)2及Ce(N03) 3水溶液12小时 后,在100°C干燥6小时,在800°C焙烧12小时后制得催化剂,将此催化剂置入微波催化反应 器中,待处理废水及处理条件同实施例1,初始⑶D去除率88%,连续运行100小时后,C0D去 除率下降到75%以下,拆出的反应后催化剂强度明显下降,催化剂活性组分配比明显降低。 [0082] 对照实施例3
[0083]取一定量的钛白粉及助剂田菁粉,加入定量的硫酸氧钛水溶液,捏合成型后在100 °C干燥6小时,在800°C焙烧12小时制得氧化钛催化剂,将此催化剂置入微波催化反应器中, 待处理废水及处理条件同实施例1,COD去除率26%。
[0084]表1催化剂组成、制备条件及处理结果
[0086]
[0087] 由上述实施例可以看出,本发明的微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂具 有如下优点:
[0088] 1.本发明的微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂为比表面积较小但是稳 定性高的氧化物组合而成复合氧化物,催化反应活性高,催化剂机械强度好,稳定性高,寿 命长。
[0089] 2.采用本发明催化剂微波氧化处理高浓度有机废水,其C0D去除率达80%以上,易 于进一步地生物氧化处理。
[0090]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技 术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修 改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种微波催化氧化处理高浓度有机废水的催化剂,其特征在于,所述催化剂组成为: EaXbYcZd,a、b、c、d分别为E、X、Y、Z在催化剂中的摩尔分数 ;其中,E为Ti02、Zr02或二者组合而 成的复合氧化物中的一种,X为¥、]?11、?6、(:〇、附、〇1、211、0(1、1、81氧化物中的一种或其中几种 组成的复合氧化物中的一种,Y为稀土元素氧化物Ce〇2、Y 2〇3、La2〇3、Nd2〇 3中的一种或由其中 几种组成的复合氧化物中的一种,Z为碱土金属元素氧化物1%0、0&0、3抑、8&0中的一种或由 其中几种组成的复合氧化物中的一种。2. 根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂的组分的摩尔分数分别为:b = 0.001~0.1,c = 0.001~0.1,d = 0.001~0.05,a = l-b-c_d〇3. 根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,当所述催化剂组成中E组分为Ti02、Zr02 复合氧化物时,Ti〇2、Zr〇2以任意比例混合;当所述催化剂组成中X组分为Μη、Ni、Cu、Fe、Co、 Cd、V、Bi、W、Zn氧化物中的几种组成的复合氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例 混合;当所述催化剂组成中Y组分为&0 2、¥2〇3、1^2〇3、恥2〇 3中的几种组合而成复合氧化物 时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混合;当所述催化剂组成中Z组分为MgO、CaO、SrO、 BaO中的几种组合而成复合氧化物时,组成复合氧化物的氧化物以任意比例混合。4. 一种如权利要求1至3中任一项所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步 骤: S1,将E组分的氧化物加入粘结剂混合成型后,在80~120 °C干燥4~12小时,随后在300 ~900 °C焙烧4~24小时制得催化剂载体; S2,将所述催化剂载体浸入含有X、Y及Z组分的可溶性盐制得的水溶液中,浸渍6~24小 时,随后在80~120°C干燥4~12小时,在300~900°C焙烧2~24小时制得所述催化剂。5. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为硫酸氧钛或聚乙烯醇。6. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性盐为硝酸盐、碳酸盐、氯化 物、硫酸盐或酸铵。7. 根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述S2中的焙烧温度为500~800 °C, 焙烧时间为4~12小时。8. -种如权利要求1至3中任一项所述的催化剂在高浓度有机废水的微波催化氧化处 理中的应用。9. 根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述微波催化氧化处理的条件为:微波频 率:915MHz或2450MHz ;电压:400~1000w;反应温度:室温~200°C ;反应压力:常压~2MPa; 液时空速:1~δΟΙΓ1;氧化剂:氧气或空气。10. 权利要求8所述的应用,其特征在于,所述高浓度有机废水的COD值为3000~ 100000。
【文档编号】C02F1/30GK106076319SQ201610399466
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】孙延辉, 蔡丽娟, 葛德禹
【申请人】神华集团有限责任公司, 中国神华煤制油化工有限公司
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