用于CO催化氧化的催化剂及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种用于co催化氧化的催化剂及其制备方法和用途。

背景技术：

1、co是一种主要的有毒气体污染物，其消除问题得到了研究者的广泛关注。许多行业排放的烟气中都会含有大量的co气体，这对环境造成了严重的影响。采用催化氧化co的方式可以减少co的排放量，二次利用放热能源，达到节能减排效果。

2、cn110013853a公开了一种气相加氢脱氯制备2,3,3,3-四氟丙烯用催化剂，该催化剂由活性组分和载体组成，活性组分为金属ni、mo、w、co、cr、cu、ce、la、mn、fe中的一种或者多种的组合，载体为氧化物、氟化物、活性炭及分子筛中的一种，其中活性组分占催化剂总质量的0.01～50％。cn116159556a公开了一种负载型臭氧催化剂，该臭氧催化剂由以下原料制得，催化剂载体、粘结剂及活性组分，活性组分由主催化剂和助催化剂组成，主催化剂为锰、铁、钴、钛、镍、镁、锌、铜、钒、锂、钡、钨、硅、钙中的任意一种或几种元素的氧化物的组合，助催化剂为钪、铬、钼、铈、锡、锆、钌、铑、钯、镧、铈、铂中的任意一种或几种的金属元素的氧化物的组合。上述催化剂不适用于co的催化氧化。

3、cn113828311a公开了一种脱除co的高抗硫催化剂的制备方法，将煤粉、粘结剂和造孔剂混合均匀得到混合物a；向混合物a中加入混合物b并混合均匀，得到混合物c。混合物b为紧固剂和抗硫剂的混合物。将混合物c与水搅拌均匀并压制成样品；将样品在惰性气氛下依次进行热解、活化，活化完成后得到含抗硫剂的碳质材料。将含抗硫剂的碳质材料在含催化活性组分和硝酸铵的浸渍溶液中浸渍，之后依次进行烘干、惰性气氛下焙烧得到脱除co的高抗硫催化剂。该催化剂的稳定性有待提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的一个目的在于提供一种用于co催化氧化的催化剂，该催化剂具有优异的抗硫性和耐水性，对co的催化效率高。进一步地，该催化剂的稳定时间长。本发明的另一个目的在于提供一种催化剂的制备方法，该方法能够提高催化剂的催化效率和稳定时间。本发明的再一个目的在于提供一种催化剂的用途。

2、上述目的通过如下技术方案实现。

3、一方面，本发明提供了一种用于co催化氧化的催化剂，所述催化剂由包括如下组成的原料制备得到：

4、二氧化钛60～95重量份、氧化铝1～20重量份、氧化锰5～25重量份、碳化硅1～15重量份、活性炭0.5～8重量份、硫酸镁0.1～5重量份；

5、铈氧化物前驱体6.5～9重量份、钨氧化物前驱体0.7～1.4重量份、钼氧化物前驱体0.7～1.7重量份、铜氧化物前驱体3.5～4.5重量份、镧氧化物前驱体1.2～1.7重量份；

6、其中，铈氧化物前驱体的用量以氧化铈计，钨氧化物前驱体的用量以三氧化钨计，钼氧化物前驱体的质量以氧化钼计，铜氧化物前驱体的质量以氧化铜计，镧氧化物前驱体的质量以氧化镧计。

7、根据本发明的催化剂，优选地，所述原料还包括1～10重量份造孔剂、0.5～5重量份粘结剂、0.5～7重量份内润滑剂、1～10重量份外润滑剂和5～25重量份结构增强剂。

8、根据本发明的催化剂，优选地，所述造孔剂为木壳粉，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述内润滑剂为淀粉，所述外润滑剂为甘油和乙醇胺的混合物，所述结构增强剂为玻璃纤维。

9、根据本发明的催化剂，优选地，所述铈氧化物前驱体为水溶性铈盐，所述钨氧化物前驱体为水溶性钨酸盐，所述钼氧化物前驱体为氧化钼，所述铜氧化物前驱体为氧化铜，所述镧氧化物前驱体为水溶性镧盐。

10、根据本发明的催化剂，优选地，所述催化剂为蜂窝状催化剂。

11、另一方面，本发明提供了上述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

12、(1)将原料形成催化剂泥料；

13、(2)将催化剂泥料陈化，得到陈化后泥料；将陈化后泥料混炼，得到混炼泥料；将混炼泥料挤出成型，得到蜂窝状的催化剂坯体；

14、(3)将蜂窝状的催化剂坯体干燥，得到干燥坯体；

15、(4)将干燥坯体焙烧，得到催化剂。

16、根据本发明的制备方法，优选地，陈化在温度为25～45℃且湿度为40～70％的条件下进行，陈化时间为18～35h；

17、焙烧温度为400～650℃，焙烧时间为5～12h。

18、根据本发明的制备方法，优选地，将催化剂坯体在温度为25～45℃且湿度为40～75％的条件下一次干燥，在温度为35～70℃且湿度为60～90％的条件下二次干燥，在温度为100～140℃且湿度为80～95％的条件下三次干燥。

19、根据本发明的制备方法，优选地，催化剂为权利要求4所述的催化剂，骤(1)包括如下步骤：

20、(a)将二氧化钛、氧化铝、氧化锰、碳化硅、活性炭、硫酸镁、造孔剂和内润滑剂混合，得到第一混合物；

21、(b)将第一混合物、钼氧化物前驱体和铜氧化物前驱体混合，得到二混合物；

22、(c)将第二混合物和包括铈氧化物前驱体、钨氧化物前驱体、镧氧化物前驱体和水的活性盐溶液混合，得到第三混合物；

23、(d)将第三混合物和结构增强剂混合，得到第四混合物；

24、(e)将第四混合物与粘结剂混合，然后与外润滑剂混合，得到催化剂泥料。

25、再一方面，本发明提供了上述催化剂在co催化氧化中的用途。

26、本发明的催化剂具有优异的耐硫耐水性能，对于co的催化效率高，稳定时间长。本发明的催化剂不含有钌、铑、钯、锇、铱、铂、金、银等贵重金属，造价较低。

技术特征：

1.一种用于co催化氧化的催化剂，其特征在于，所述催化剂由包括如下组成的原料制备得到：

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述原料还包括1～10重量份造孔剂、0.5～5重量份粘结剂、0.5～7重量份内润滑剂、1～10重量份外润滑剂和5～25重量份结构增强剂。

3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述造孔剂为木壳粉，所述粘结剂为羟丙基甲基纤维素，所述内润滑剂为淀粉，所述外润滑剂为甘油和乙醇胺的混合物，所述结构增强剂为玻璃纤维。

4.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述铈氧化物前驱体为水溶性铈盐，所述钨氧化物前驱体为水溶性钨酸盐，所述钼氧化物前驱体为氧化钼，所述铜氧化物前驱体为氧化铜，所述镧氧化物前驱体为水溶性镧盐。

5.根据权利要求1～4任一项所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂为蜂窝状催化剂。

6.根据权利要求1～5任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，陈化在温度为25～45℃且湿度为40～70％的条件下进行，陈化时间为18～35h；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将催化剂坯体在温度为25～45℃且湿度为40～75％的条件下一次干燥，在温度为35～70℃且湿度为60～90％的条件下二次干燥，在温度为100～140℃且湿度为80～95％的条件下三次干燥。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，催化剂为权利要求4所述的催化剂，骤(1)包括如下步骤：

10.根据权利要求1～5任一项所述的催化剂在co催化氧化中的用途。

技术总结本发明公开了一种用于CO催化氧化的催化剂及其制备方法和用途。该催化剂由包括如下组成的原料制备得到：二氧化钛60～95重量份、氧化铝1～20重量份、氧化锰5～25重量份、碳化硅1～15重量份、活性炭0.5～8重量份、硫酸镁0.1～5重量份；铈氧化物前驱体6.5～9重量份、钨氧化物前驱体0.7～1.4重量份、钼氧化物前驱体0.7～1.7重量份、铜氧化物前驱体3.5～4.5重量份、镧氧化物前驱体1.2～1.7重量份。该催化剂对CO具有较高的催化效率。技术研发人员：张文昕,杨南,王春霞受保护的技术使用者：极智智慧（上海）新技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27