申请日2005.12.21
公开(公告)日2006.06.28
IPC分类号B01J23/72; B01J23/745; B01J23/75; B01J23/22; C02F1/72; B01J37/02; B01D53/72; C02F1/28; B01J27/20
摘要
一种低温干法处理苯系有机废气或废水的催化剂的重量百分比组成为：金属1%-10%，活性炭为90-99%，其中金属为Cu、Fe、V或Co，活性炭的表面积为500-1500m2/g。采用等体积浸渍法制备。将含苯系有机废气或含苯系有机物及苯甲酸盐的废水通过以活性炭为载体的吸附-催化剂，吸附结束后，在常温下干燥，通入氧化性气体反应。本发明的吸附-催化剂具有良好的吸附性能，催化氧化条件温和，能耗低，过程简单，操作简单，可原位催化氧化，不产生二次污染的优点。
权利要求书
1、一种低温干法处理苯系有机废气或废水的催化剂，其特征在于催 化剂的重量百分比组成为：金属1%-10%，活性炭为90-99%， 其中金属为Cu、Fe、V或Co，活性炭的表面积为500-1500m2/g。
2、如权利要求1所述一种低温干法处理苯系有机废气或废水的催化 剂的制备方法，其特征在于将过渡金属Cu、Fe、V或Co硝酸盐 溶液等体积浸渍活性炭载体，在室温放置4-6h，然后在50-100 ℃干燥6-24小时，最后在200-500℃惰性气氛下煅烧6-24小 时，得到以活性炭为载体的吸附—催化剂。
3、如权利要求1所述一种低温干法处理苯系有机废气或废水的催化 剂的应用方法，其特征在于将含苯系有机废气或含苯系有机物及 苯甲酸盐的有机废水通过以活性炭为载体的吸附—催化剂，吸附 结束后，在常温下干燥，通入氧化性气体，空速为500-2000h-1， 在反应温度为200-350℃，反应1-3h，之后循环应用。
说明书
低温干法处理苯系有机废气或废水的催化剂及制法和应用
技术领域
本发明属于一种吸附—催化剂及其应用方法，具体地说涉及一种以 过渡金属为活性组分的吸附—催化剂及制备方法和使用方法。
背景技术：
石油、化工和炼焦生产中排放出大量含有甲苯、二甲苯、乙苯和苯 甲酸盐类的工业废水。美国环境署将甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)列为 优先污染物，它们对各种生命形式极具毒性。这些污染物可在受污染的 地下水中发现。同时甲苯、二甲苯和乙苯属于挥发性有机污染物(VOCs)， 对生物具有非常强的毒害作用，所以这些废气和废水在排放前必须处 理，以减少对环境的污染。而甲苯、二甲苯、乙苯和苯甲酸盐属于难生 物降解的污染物，一般的水处理技术难以处理此类废水。目前，基于活 性炭优良吸附性能的吸附技术在有机废水和废气处理领域有着广泛的 应用。以活性炭作为吸附剂可有效的处理废气中的VOCs(Environ.Sci. Technol.1994，28：1403和Chem.Eng.Progr.1993，89：20)，可 见活性炭对此类有机物有良好的吸附性能。但活性炭的吸附容量一旦达 到饱和之后，就需要对其进行处理以便加以再利用。目前工业中常用的 再生技术是热再生。热再生过程中，吸附饱和后的活性炭要在800-850oC 的高温下处理，能耗大;同时，高温操作使得活性炭的吸附容量损失率 大，每再生一次活性炭吸附容量损失5-15%;此外，高温操作也使活性 炭不能进行原位再生，需要特定的再生装置，从而增加处理费用并在运 输过程中造成一定量的活性炭损失;最后，加热过程中脱附的污染物还 需要后处理，工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活性高，工艺简单的适于处理苯系有机 废气或含苯系有机物及苯甲酸盐废水的以活性炭为载体的吸附—催化 剂及制备方法和应用方法。
在活性炭上担载一定量的金属氧化物制成金属/炭(AC)吸附—催 化剂，利用活性炭优良的吸附性能净化废水，将污染物浓缩，排水后吹 入热空气，利用催化剂的催化活性和选择性，在温和条件下将吸附的污 染物氧化降解，从而使活性炭再生的低温干法催化氧化法是一种可行且 经济有效的废水处理方法。
本发明提供的吸附—催化剂含有过渡金属Cu、Fe、V、Co中的一 种，它是以活性炭为载体，其组分的重量百分比为：金属1%-10%， 活性炭为90-99%，且活性炭的表面积为500-1500m2/g。
本发明提供的吸附—催化剂制备方法为等体积浸渍法，将过渡金属 Cu、Fe、V或Co中的一种硝酸盐溶液等体积浸渍活性炭载体，在室 温放置4-6h，然后在50-100℃干燥6-24小时，最后在200-500℃惰 性气氛下煅烧6-24小时，得到以活性炭为载体的吸附—催化剂。
本发明提供的吸附—催化剂的应用方法为将含苯系有机废气或含 苯系有机物及苯甲酸盐的有机废水通过以活性炭为载体的吸附—催化 剂，吸附结束后，在常温下干燥，通入氧化性气体，空速为500-2000h-1， 在反应温度为200-350℃，反应1-3h，之后循环应用。
这种吸附—催化剂特别适用于处理苯系有机废气或含苯系有机物及 苯甲酸盐的难降解工业废水。本发明工艺亦适合处理与此类似的其他有 机废气或难降解的工业废水。
本发明同现有技术相比有以下优点：
1.吸附—催化剂具有良好的吸附性能。能高效的吸附废气和废水中各 种苯系有机物和或苯甲酸钠等污染物。
2.催化氧化条件温和，低温常压下进行，无需对大量的水体加热加压， 能耗低，设备占地面积小，过程简单，操作简单，可原位催化氧化，不 产生二次污染，特别适于处理浓度不高，但毒性大，不适于生化处理的 废水，而且处理的废水可以回用，节省了大量的工业用水。
3.过渡金属担载的活性炭基吸附—催化剂，催化氧化后可连续使用， 易大规模成批量生成使用，成本低。