廢水催化濕式氧化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水催化濕式氧化處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 濕式氧化是國外上世紀(jì)八十年代發(fā)展起來的一種高濃度有機(jī)物污水的處理技術(shù)， 即在一定的溫度、壓力下，將污水中的有機(jī)物及含N、S有害物質(zhì)經(jīng)空氣或氧氣氧化分解成 C02、N2、S042_和水等無害物質(zhì)。CN1095447C提供一種濕式氧化催化劑，通過濕式氧化方法能 很好地氧化難降解的小分子酸乙酸；CN1935687A提供了一種催化濕式氧化處理氯酚類污 染物的方法和相應(yīng)的催化劑。但實際工業(yè)廢水中往往含有大量的高分子聚合物，其分子量 大，在催化劑中擴(kuò)散慢，影響廢水處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之一是以往技術(shù)中廢水中大分子聚合物影響催化濕 式氧化處理廢水效果的問題，提供一種新的廢水催化濕式氧化處理方法，該方法用于工業(yè) 有機(jī)廢水，具有同時有效去除大分子有機(jī)物和小分子有機(jī)物的優(yōu)點。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種廢水催化濕式氧化處 理方法，高濃度有機(jī)廢水與含單質(zhì)氧的氣體在反應(yīng)溫度為230~290°C，反應(yīng)壓力為4~ lOMPa，液體空速為0. 5~2. 5小時的條件下與催化劑接觸，C0D去除率>95%，聚合物降解 率>99% ;其中所使用的催化劑中以重量份數(shù)計包括如下組分： a) 90~99. 9份選自Ti02、A1203、Si02或Zr02中的至少一種載體；和負(fù)載于其上的 b) 0. 1~10份選自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少一種金屬或氧化物； 催化劑大于3nm的孔道體積占孔容的30~80%，而小于lnm的微孔體積占孔容的10~ 40%，催化劑孔容0. 05~0. 3ml/g。
[0005] 在上述方案中，反應(yīng)溫度優(yōu)選范圍為250~270°C，反應(yīng)壓力優(yōu)選范圍為5~ 8. 6MPa，液體空速優(yōu)選范圍為1~2. 5小時 ' 所用含單質(zhì)氧的氣體為空氣或氧氣。催化劑 中以重量份數(shù)計組分a)的用量優(yōu)選范圍為96~99. 9份；組分b)的用量優(yōu)選范圍為0. 1~ 3份。催化劑大于3nm的孔道體積優(yōu)選范圍為占孔容的40~70%。催化劑小于lnm的微孔 體積優(yōu)選范圍為占孔容的15~30%。催化劑孔容優(yōu)選范圍為0. 08~0. 25ml/g。
[0006] 上述廢水濕式氧化處理催化劑的制備方法，包括以下步驟： a) 將所需量選自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少一種鹽配成溶液； b) 采用浸漬法將溶液I中的有效組分負(fù)載于所需量的選自Ti02、A1203、Si02或Zr02中 的至少一種氧化物載體之上，經(jīng)干燥，350~800°C焙燒制得催化劑。
[0007] 本發(fā)明采用廢水催化濕式氧化處理方法，采用的催化劑具有大孔分布，能促進(jìn)大 分子有機(jī)物在催化劑內(nèi)的擴(kuò)散，提高大分子有機(jī)的降解速率，同時又有一定的小孔分布， 能使大分子有機(jī)物的降解產(chǎn)物小分子有機(jī)酸進(jìn)一步降解成二氧化碳和水。在反應(yīng)溫度為 230~290°C，反應(yīng)壓力為4~lOMPa;液體空速為0. 5~2. 5小時的條件下，處理高濃度 有機(jī)廢水時，COD去除率>95%，聚合物降解率>99%，取得了較好的技術(shù)效果。
[0008] 下面通過實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
【具體實施方式】
[0009]【實施例1】 將1. 5克無水RuC13溶于30ml水配成溶液II,用98克20~80目的Ti02載體浸漬溶 液I，80°C干燥24小時，700°C焙燒4小時制得催化劑，采用N2吸附的方法測定催化劑的孔 容0? 2ml/g，其中大于3nm的孔道占孔容的50%，小于lnm的孔道占孔容的20%。
[0010] 利用上述制得的催化劑處理C0D為100000mg/l，聚合物重量含量5%的廢水，在 固定床反應(yīng)器中，在反應(yīng)溫度260°C，反應(yīng)壓力7.OMpa，液體空速為2.0小時'C0D去除率 97. 5%，聚合物降解率100%。
[0011]【實施例2~17】 催化劑制備方法同【實施例1】，只改變組份、組份配比和制備條件，具體制備條件見表 1，孔徑孔容測試結(jié)果見表1，用于處理有機(jī)廢水的反應(yīng)結(jié)果見表2。
[0012]【比較例1】 催化劑制備和反應(yīng)條件同【實施例1】，孔徑孔容測試結(jié)果見表1，用于處理有機(jī)廢水的 反應(yīng)結(jié)果見表2。
[0013]【比較例2】 催化劑制備和反應(yīng)條件同【實施例1】，孔徑孔容測試結(jié)果見表1，用于處理有機(jī)廢水的 反應(yīng)結(jié)果見表2。
[0014]表1
【主權(quán)項】
1. 一種廢水催化濕式氧化處理方法，高濃度有機(jī)廢水與含單質(zhì)氧的氣體在反應(yīng)溫度為 230~290°C，反應(yīng)壓力為4~lOMPa，液體空速為0. 5~2. 5小時h的條件下與催化劑接 觸，COD去除率>95%，聚合物降解率>99% ;其中所使用的催化劑中以重量份數(shù)計包括如下組 分： a) 90~99. 9份選自Ti02、A1203、Si02或Zr0 2中的至少一種載體；和負(fù)載于其上的 b) 0. 1~10份選自Pt、Pd、Ru、Ir或Rh中的至少一種金屬或氧化物； 催化劑大于3nm的孔道體積占孔容的30~80%，而小于lnm的微孔體積占孔容的10~ 40%，催化劑孔容0. 05~0. 3ml/g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于反應(yīng)溫度250~ 270。。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于反應(yīng)壓力為5~ 8. 6MPa〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于液體空速為1~2. 5 小時'
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于所用含單質(zhì)氧的氣體 為空氣或氧氣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于催化劑中以重量份數(shù) 計組份a)的用量為96~99. 9份；組份b)的用量為0. 1~3份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于催化劑大于3nm的孔 道體積占孔容的40~70%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于催化劑小于lnm的微 孔體積占孔容的15~30%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述廢水催化濕式氧化處理方法，其特征在于催化劑孔容0. 08~ 0.25ml/g〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢水催化濕式氧化處理方法，主要解決廢水中大分子聚合物影響催化濕式氧化處理廢水效果的問題，本發(fā)明通過高濃度有機(jī)廢水與含單質(zhì)氧的氣體在反應(yīng)溫度為230～290℃，反應(yīng)壓力為4～10MPa；液體空速為0.5～2.5小時-1的條件下與催化劑接觸，COD去除率>95%，聚合物降解率>99%，所使用的催化劑大于3nm的孔道體積占孔容的30～80%；小于1nm的微孔體積占孔容的10～40%，孔容為0.05ml～0.3ml/g的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于工業(yè)有機(jī)廢水的處理。
【IPC分類】B01J23-44, C02F1-72, B01J23-42, B01J23-46, C02F1-74
【公開號】CN104628118
【申請?zhí)枴緾N201310544162
【發(fā)明人】宋衛(wèi)林, 吳糧華, 汪國軍, 姚全明
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月6日