低濃度雙氧水分解催化劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低濃度雙氧水分解催化劑,主要解決現(xiàn)有技術(shù)中低濃度雙氧水的存在易導(dǎo)致安全危險(xiǎn)的問題。本發(fā)明通過采用一種低濃度雙氧水分解催化劑,包括活性碳、二氧化錳、氧化銅和氧化鐵,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵負(fù)載于活性碳上,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵在所述催化劑中的總重量百分含量為1~10%,金屬中的錳和銅的體積百分含量為80~90%,鐵的體積百分含量為10~20%;其中,錳與銅的摩爾比為19~1:1的技術(shù)方案較好地解決了上述問題,可用于低濃度雙氧水分解中。
【專利說明】低濃度雙氧水分解催化劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種低濃度雙氧水分解催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002]過氧化氫是世界主要的基礎(chǔ)化學(xué)產(chǎn)品之一,但過氧化氫的穩(wěn)定性較差,容易分解,生產(chǎn)使用時(shí)的容易發(fā)生事故。過氧化氫水溶液俗稱雙氧水。雙氧水的合成大多采用蒽醌法,CN201410006659.8公開了蒽醌法雙氧水生產(chǎn)裝置,該雙氧水生產(chǎn)裝置由氫化反應(yīng)單元、氧化反應(yīng)單元及萃取分離單元組成。蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過程中需要通過萃取將有機(jī)工作液與雙氧水分開,若處理不當(dāng),工作液中過氧化氫殘余量過多,可能會(huì)將其帶著氫化工序產(chǎn)生危險(xiǎn)。在使用過氧化氫做氧化劑時(shí),也會(huì)有殘余的未完全反應(yīng)的過氧化氫進(jìn)入殘液,帶來潛在的危險(xiǎn)。上述情況中的過氧化氫濃度都不高,因此需要開發(fā)專門應(yīng)用于低濃度雙氧水條件下的催化劑,將殘余過氧化氫完全分解至安全值。
[0003]本發(fā)明有針對(duì)性的解決了該問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中低濃度雙氧水的存在易導(dǎo)致安全危險(xiǎn)的問題,提供一種新的低濃度雙氧水分解催化劑。該催化劑用于低濃度雙氧水分解中,具有的可以分解低濃度雙氧水、安全系數(shù)高優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為解決上述問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種低濃度雙氧水分解催化劑,包括活性碳、二氧化錳、氧化銅和氧化鐵,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵負(fù)載于活性碳上,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵在所述催化劑中的總重量百分含量為I?10%,金屬中的錳和銅的體積百分含量為80?90%,鐵的體積百分含量為10?20% ;其中,錳與銅的摩爾比為19?1:1。
[0006]上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,活性碳為顆粒狀,18?24目。
[0007]上述技術(shù)方案中,優(yōu)選地,所述雙氧水濃度小于5 %。
[0008]本發(fā)明所述的催化劑在應(yīng)用到雙氧水生產(chǎn)與使用工藝中,可以分解90%左右的較低濃度的過氧化氫,保證了雙氧水生產(chǎn)與使用過程中的安全,取得了較好的技術(shù)效果。
[0009]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述,但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0010]【實(shí)施例1】
[0011]使用金屬硝酸鹽為前驅(qū)體,將錳、銅、鐵按摩爾比7:2:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中,加入活性炭,浸潰一段時(shí)間后烘干,之后在460°C氮?dú)獗Wo(hù)下焙燒4h,得到所需催化劑(金屬總含量1wt % ) ο
[0012]在過氧化氫含量為3wt%的雙氧水中加入制備的上述催化劑,反應(yīng)145分鐘后,取樣分析過氧化氫含量,經(jīng)計(jì)算,過氧化氫含量減少90%。
[0013]【實(shí)施例2】
[0014]使用金屬硝酸鹽為前驅(qū)體,將錳、銅、鐵按摩爾比5:4:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中,加入活性炭,浸潰一段時(shí)間后烘干,之后在460°C氮?dú)獗Wo(hù)下焙燒4h,得到所需催化劑(金屬總含量wt8% )。
[0015]在過氧化氫含量為3wt%的雙氧水中加入制備的上述催化劑,反應(yīng)145分鐘后,取樣分析過氧化氫含量,經(jīng)計(jì)算,過氧化氫含量減少85%。
[0016]【實(shí)施例3】
[0017]使用金屬硝酸鹽為前驅(qū)體,將錳、銅、鐵按摩爾比8:1:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中,加入活性炭,浸潰一段時(shí)間后烘干,之后在460°C氮?dú)獗Wo(hù)下焙燒4h,得到所需催化劑(金屬總含量7wt% )。
[0018]在過氧化氫含量為2.5wt%的雙氧水中加入制備的上述催化劑,反應(yīng)145分鐘后,取樣分析過氧化氫含量,經(jīng)計(jì)算,過氧化氫含量減少87%。
[0019]【實(shí)施例4】
[0020]使用金屬硝酸鹽為前驅(qū)體,將錳、銅、鐵按摩爾比7:1:2制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中,加入活性炭,浸潰一段時(shí)間后烘干,之后在460°C氮?dú)獗Wo(hù)下焙燒4h,得到所需催化劑(金屬總含量6wt% )。
[0021]在過氧化氫含量為2wt%的雙氧水中加入制備的上述催化劑,反應(yīng)145分鐘后,取樣分析過氧化氫含量,經(jīng)計(jì)算,過氧化氫含量減少86%。
[0022]【實(shí)施例5】
[0023]使用金屬硝酸鹽為前驅(qū)體,將錳、銅、鐵按摩爾比8.5:0.5:1制成的金屬硝酸鹽溶解在丙酮中,加入活性炭,浸潰一段時(shí)間后烘干,之后在460°C氮?dú)獗Wo(hù)下焙燒4h,得到所需催化劑(金屬總含量7wt%)。
[0024]在過氧化氫含量為lwt%的雙氧水中加入制備的上述催化劑,反應(yīng)145分鐘后,取樣分析過氧化氫含量,經(jīng)計(jì)算,過氧化氫含量減少88%。
【權(quán)利要求】
1.一種低濃度雙氧水分解催化劑,包括活性碳、二氧化錳、氧化銅和氧化鐵,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵負(fù)載于活性碳上,二氧化錳、氧化銅和氧化鐵在所述催化劑中的總重量百分含量為I?10%,金屬中的錳和銅的體積百分含量為80?90%,鐵的體積百分含量為10?20% ;其中,錳與銅的摩爾比為19?1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低濃度雙氧水分解催化劑,其特征在于所述活性碳為顆粒狀,18?24目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述低濃度雙氧水分解催化劑,其特征在于所述雙氧水濃度小于5%。
【文檔編號(hào)】C01B15/023GK104289228SQ201410499540
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】張帆, 徐偉, 費(fèi)軼, 張晨, 王振剛 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院