申请日2014.08.22
公开(公告)日2014.11.26
IPC分类号C02F1/02; B01J31/02
摘要
一种焦化废水热解催化剂及其制备方法，由芳香醇、硅烷化试剂、MCM-41分子筛催化剂以及有机醇溶剂反应得到的;向反应器中加入有机醇溶剂，然后升温至90-100℃，保温加入芳香醇，接着搅拌升温至第一回流状态，恒温回流反应4-5h，再加入硅烷化试剂，搅拌升温至第二回流状态，保温加入MCM-41分子筛催化剂并恒温反应6-8h，反应结束后，将得到的反应液抽滤，滤饼干燥，最后将干燥后的滤饼在马弗炉中于450-500℃焙烧活化6-8h，即得到焦化废水热解催化剂。该方法简单易操作，环境友好，适合工业化大规模放大生产。且催化剂性能高，耐高温、催化降解有机污染物、降低焦化废水COD、氨氮的指标。
权利要求书
1.一种焦化废水热解催化剂，其特征在于：由芳香醇、硅烷化试剂、 MCM-41分子筛催化剂以及有机醇溶剂反应得到的;且芳香醇占芳香醇、 硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂总质量的5～10%，硅烷化试剂占芳 香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂总质量的5～10%，MCM-41 分子筛催化剂占芳香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂总质量的 80～90%;有机醇溶剂占芳香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂 总质量的40～50%。
2.根据权利要求1所述的焦化废水热解催化剂，其特征在于：所述 的芳香醇为苯甲醇或苯乙醇。
3.根据权利要求1所述的焦化废水热解催化剂，其特征在于：所述 的硅烷化试剂为甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷或六甲基二氯乙硅烷。
4.根据权利要求1所述的焦化废水热解催化剂，其特征在于：所述 的有机醇溶剂为甲醇、丙醇、乙二醇中的一种或一种以上任意比例的混合 物。
5.一种制备权利要求1～4中任意一项权利要求所述的焦化废水热解 催化剂的方法，其特征在于：向反应器中加入有机醇溶剂，然后升温至 90-100℃，保温加入芳香醇，接着搅拌升温至第一回流状态，恒温回流反 应4-5h，再加入硅烷化试剂，搅拌升温至第二回流状态，保温加入MCM-41 分子筛催化剂后恒温回流反应6-8h，反应结束后，将得到的反应液抽滤， 滤饼干燥，最后将干燥后的滤饼在马弗炉中于450-500℃焙烧活化6-8h， 即得到焦化废水热解催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备焦化废水热解催化剂的方法，其特征 在于：所述的第一回流状态的温度为120℃，第二回流状态的温度为150℃。
说明书
一种焦化废水热解催化剂及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金化工技术领域，具体涉及一种焦化废水热解催化 剂及其制备方法。
背景技术
焦化废水是煤在高温干馏过程、煤气净化和化学产品精制过程中形 成的废水，含有酚、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物。其成 分复杂、色度高、毒性大、性质稳定，是一种难降解的高浓度有机废 水。
目前，我国焦化厂每年会产生数千吨高浓度有机废水，采用普通生 化处理技术来处理焦化废水，该技术对废水中的挥发酚、氰等少数污染 物有一定的去处效果，而对氨氮等污染物的降解效果极差，致使水中的 氨氮和COD严重超标，对受纳水体造成严重的污染。此外，生化法对进 水污染物的含量有严格要求，废水的pH值、温度、溶解氧含量、有毒物 质浓度和进水有机物浓度等多种因素都影响细菌生长和出水水质，因而也 对操作管理提出了较高的要求。另一方面，生化法的稀释用水量以及处理 设施规模较大，处理时间太长等缺点，寻求一种高效环保的处理技术已成 为当务之急，尤其是一种提高有机物的氧化去除率、降低COD、氨氮指标 的催化剂的研制。
基于上述原因，将焦化废水作为转炉除尘系统中高温烟气(850℃ ～1000℃)的冷却水，利用高温烟气的温度和催化剂的作用，降解有机污 染物，达到高效处理焦化废水的目的，同时节约高温烟气冷却水用量。因 此，寻找一种对焦化废水热解具有良好催化作用的催化剂是非常关键的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焦化废水热解催化剂及其制备方法，该催 化剂能够耐高温、催化降解有机污染物、降低焦化废水COD、氨氮的指标。
为了达到上述目的，本发明焦化废水热解催化剂，由芳香醇、硅烷化 试剂、MCM-41分子筛催化剂以及有机醇溶剂反应得到的;且芳香醇占芳 香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂总质量的5～10%，硅烷化试 剂占芳香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂总质量的5～10%， MCM-41分子筛催化剂占芳香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子筛催化剂 总质量的80～90%;有机醇溶剂占芳香醇、硅烷化试剂以及MCM-41分子 筛催化剂总质量的40～50%。
所述的芳香醇为苯甲醇或苯乙醇。
所述的硅烷化试剂为甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷或六甲基二氯乙硅 烷。
所述的有机醇溶剂为甲醇、丙醇、乙二醇中的一种或一种以上任意比 例的混合物。
一种制备焦化废水热解催化剂的方法，向反应器中加入有机醇溶剂， 然后升温至90-100℃，保温加入芳香醇，接着搅拌升温至第一回流状态， 恒温回流反应4-5h，再加入硅烷化试剂，搅拌升温至第二回流状态，保温 加入MCM-41分子筛催化剂后恒温回流反应6-8h，反应结束后，将得到的 反应液抽滤，滤饼干燥，最后将干燥后的滤饼在马弗炉中于450-500℃焙 烧活化6-8h，即得到焦化废水热解催化剂。
所述的第一回流状态的温度为120℃，第二回流状态的温度为150℃。 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明焦化废水热解催化剂成分新颖环保，原料易得。
2、本发明焦化废水热解催化剂利用转炉烟气的高温对焦化废水进行 热解催化，降低焦化废水中的有机污染物、COD和氨氮指标，解决了目前 焦化废水难处理且处理后各项指标难以达标的问题。
3、本发明的焦化废水热解催化剂热稳定性好，高温下催化活性高。
4、本发明焦化废水热解催化剂中是一种双重修饰过的分子筛催化 剂，其羟基和B酸位的数量较少，表面的疏水性强，催化活性大大提高。
