一種脫氧催化劑的制備方法及利用其進(jìn)行脫氧的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種脫氧催化劑的制備方法，其包括（1）活性組分載體材料的制備；（2）活性組分載體材料的活化；（3）活化的活性組分載體材料的負(fù)載；（4）催化劑的活化，最終得到脫氧催化劑。本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種利用脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法。本發(fā)明制備得到的脫氧催化劑具有高選擇性，可有效避免氧氣與甲烷反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣等其他組分，且所述的脫氧催化劑能夠在貧氧環(huán)境中使用，使得氧氣與甲烷反應(yīng)生成二氧化碳和水，而此兩種產(chǎn)物是非常易于分離的，且分離成本低，便于工業(yè)化推廣應(yīng)用，利用本發(fā)明所述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧處理后，脫氧效率可達(dá)96-100%。
【專利說(shuō)明】一種脫氧催化劑的制備方法及利用其進(jìn)行脫氧的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫氧催化劑的制備方法及利用其進(jìn)行脫氧的方法，屬于環(huán)境化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的垃圾填埋氣、沼氣、煤層氣排放量巨大，其中含有較高濃度的甲烷，是一種具有很大開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的新能源。以往對(duì)上述氣體的利用主要是采用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電、鍋爐燃燒等方式，近年來(lái)隨著天然氣價(jià)格的不斷增加，將上述氣體提純成天然氣級(jí)別的高品質(zhì)燃?xì)猓鳛檐囉萌剂?、城市居民生活燃?xì)獾膽?yīng)用需求逐漸增強(qiáng)。
[0003]由于垃圾填埋氣、沼氣、煤層氣在收集過(guò)程中很容易摻混進(jìn)空氣，而車用燃?xì)?、城市居民生活燃?xì)饩鶎?duì)氧含量有嚴(yán)格控制要求，因此當(dāng)提純這些氣體燃料時(shí)，就需要進(jìn)行脫氧處理。以往多采用變壓吸附、膜分離等方法進(jìn)行脫氧處理，但這些方法投資成本較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種具有高選擇性、能夠在貧氧環(huán)境下工作的脫氧催化劑的制備方法及利用其進(jìn)行脫氧的方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
(O活性組分載體材料的制備:選取活性氧化鋁、活性氧化鈣、膨潤(rùn)土和高嶺土混合成粉體，所述的活性氧化鋁、活性氧化鈣、膨潤(rùn)土和高嶺土的質(zhì)量比為:40?65:20?40:10?30:5?20,向所述的粉體內(nèi)加入草酸溶液混合后球磨4?8h,然后于110?160°C烘干至恒重,再經(jīng)過(guò)240?320°C焙燒4?IOh后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到活性組分載體材料，其中，所述的粉體與草酸溶液的質(zhì)量比為1:2?1:10 ；
(2)活性組分載體材料的活化:將步驟(I)制備得到的活性組分載體材料浸潰在雙氧水中2?10h，然后于110?160°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)280?350°C焙燒4?IOh后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到活化后的活性組分載體材料；
(3)活化的活性組分載體材料的的負(fù)載:首先將活性組分原料溶解于去離子水中，配置成濃度為10?100g/ml的活性組分浸潰溶液，且調(diào)節(jié)活性組分浸潰溶液的pH值為2?3，然后將步驟(2)所述的活化后的活性組分載體材料浸潰在所述的活性組分浸潰溶液中，浸潰12?36h,所述的活性組分浸潰溶液與活化后的活性組分載體材料體積比為1:1?1:5,浸潰完成后，將所述的活化后的活性組分載體材料于110?160°C下烘至恒重，然后再于380?450°C焙燒2?10h，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到負(fù)載活性組分的催化劑粉體；
(4)催化劑的活化:將步驟(3)制備的負(fù)載活性組分的催化劑粉體在氨水中浸潰8?20h,取出后放入管式爐，在通入氮?dú)獾那闆r下，以2?5°C /min升溫速率加熱，至450?550°C后保溫I?6h，然后停止加熱，在通氮?dú)馇闆r下降至室溫取出，得到脫氧催化劑。
[0006]進(jìn)一步，步驟(I)所述的活性氧化鋁的比表面積> 130m2/g ;所述的活性氧化鈣的比表面積> 100m2/g ;而所述的草酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為10-40%。
[0007]此外，步驟(2)所述的雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為10-30%。
[0008]步驟(3)所述的活性組分原料為檸檬酸和氯化鈷、硝酸錳、硝酸鍶、硝酸鎂、硝酸鐵中至少一種的混合物。
[0009]而步驟(4)所述的氨水的質(zhì)量百分比濃度為30-50%。
[0010]一種利用權(quán)利要求1所述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，其特征在于，包括以下步驟:
①制備整體催化劑:將脫氧催化劑與去離子水以1:3-1:10的質(zhì)量比混合，然后球磨5-20h，得到脫氧催化劑漿料，然后將所述的脫氧催化劑漿料涂覆在載體上，并于110-160°C下烘至恒重，然后再于450-550°C焙燒2-8h，降至室溫后取出，得到整體催化劑，備用;
②脫氧處理:將步驟①制備的整體催化劑放置于脫氧反應(yīng)器中，且在所述的脫氧反應(yīng)器的入口端設(shè)置加熱器，首次啟動(dòng)時(shí)，利用加熱器將脫氧反應(yīng)器入口的氣流溫度加熱至2000C以上，進(jìn)行催化燃燒脫氧反應(yīng)，然后停止加熱，脫氧反應(yīng)器依靠自身放熱維持運(yùn)行，此時(shí)，保持脫氧反應(yīng)器內(nèi)的催化劑空速為10000-δΟΟΟΟΙ 1，反應(yīng)溫度為200-350°C，反應(yīng)壓力為常壓-lObar。
[0011]進(jìn)一步，上述的步驟①所述的載體為蜂窩陶瓷載體、金屬蜂窩載體、陶瓷球載體中的任一種。
[0012]而步驟②所述的加熱器則為電加熱器或煙氣換熱式加熱器。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的方法制備得到的脫氧催化劑具有高選擇性，可有效避免氧氣與甲烷反應(yīng)生成一氧化碳、氫氣等其他組分，且所述的脫氧催化劑能夠在貧氧環(huán)境(貧氧環(huán)境是指甲烷濃度過(guò)量，而氧氣濃度相對(duì)偏少的反應(yīng)氣氛)中使用，使得氧氣與甲烷反應(yīng)生成二氧化碳和水，而此兩種產(chǎn)物是非常易于分離的，且分離成本低，便于工業(yè)化推廣應(yīng)用，利用本發(fā)明所述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧處理后，脫氧效率可達(dá)96-100%。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的介紹。
[0015]實(shí)施例1:
脫氧催化劑的制備方法，包括以下步驟:
(O活性組分負(fù)載材料的制備:選取60g比表面積> 130m2/g的活性氧化鋁、22g比表面積> IOOmVg的活性氧化鈣、12g膨潤(rùn)土和6g高嶺土混合成粉體，向所述的粉體內(nèi)加入350g質(zhì)量百分比濃度則為20%的草酸溶液混合后球磨8h，然后于120°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)280°C焙燒4h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4h后得到活性組分負(fù)載材料；
(2)活性組分負(fù)載材料的活化:將步驟(I)制備得到的活性組分負(fù)載材料浸潰在質(zhì)量百分比濃度為20%的雙氧水中2h，然后于120°C烘`干至恒重，再經(jīng)過(guò)320°C焙燒4h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4h后得到活化后的活性組分負(fù)載材料；
(3)活性組分的的負(fù)載:首先將35g氯化鈷、20g硝酸錳、6g硝酸鍶、12g檸檬酸溶解于IL去離子水中，配置成濃度為73g/L的活性組分浸潰溶液，且調(diào)節(jié)該溶液的pH值為2.2，然后將步驟(2)所述的活化后的活性組分負(fù)載材料浸潰在所述的活性組分浸潰溶液中，浸潰12h，所述的活性組分浸潰溶液與活化后的活性組分負(fù)載材料體積比為1: 2，浸潰完成后，將所述的活化后的活性組分載體材料于120°C下烘至恒重，然后再于400°C焙燒2h，最后以干態(tài)球磨4h后得到負(fù)載活性組分的催化劑粉體；
(4)催化劑的活化:將步驟(3)制備的負(fù)載活性組分的催化劑粉體在質(zhì)量百分比濃度為35%的氨水中浸潰12h，取出后放入管式爐，在通入氮?dú)獾那闆r下，以5°C /min升溫速率加熱，至450°C后保溫2h，然后停止加熱，在通氮?dú)馇闆r下降至室溫取出，得到脫氧催化劑。
[0016]采用上述過(guò)程制備的催化劑，進(jìn)行了以65%甲烷、31%二氧化碳、0.8%氧氣、2.2%氮?dú)狻?.0%水蒸氣為模擬配氣的沼氣催化脫氧性能測(cè)試，采用微型反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，催化劑為粉末狀，采用氣相色譜儀測(cè)量氣體組分含量。結(jié)果表明:當(dāng)空速為3500 時(shí)，反應(yīng)壓力2bar，脫氧效率達(dá)到95%的起燃溫度為230°C。
[0017]實(shí)施例2:
脫氧催化劑的制備方法，包括以下步驟:
(O活性組分負(fù)載材料的制備:選取60g比表面積> 130m2/g的活性氧化鋁、16g比表面積> IOOmVg的活性氧化鈣、Hg膨潤(rùn)土和IOg高嶺土混合成粉體，向所述的粉體內(nèi)加入300g質(zhì)量百分比濃度則為25%的草酸溶液混合后球磨4h，然后于120°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)300°C焙燒6h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨6h后得到活性組分負(fù)載材料；
(2)活性組分負(fù)載材料的活化:將步驟(I)制備得到的活性組分負(fù)載材料浸潰在質(zhì)量百分比濃度為25%的雙氧水中5h,然后于120°C烘干至恒重,再經(jīng)過(guò)320°C焙燒6h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨6h后得到活化后的活性組分負(fù)載材料；
(3)活性組分的的負(fù)載:首先將30g氯化鈷、16g硝酸錳、Sg硝酸鍶、IOg硝酸鎂、15g檸檬酸溶解于IL去離子水中，配置成濃度為79g/L的活性組分浸潰溶液，且調(diào)節(jié)該溶液的PH值為2.5，然后將步驟(2)所述的活化后的活性組分負(fù)載材料浸潰在所述的活性組分浸潰溶液中，浸潰12h，所述的活性組分浸潰溶液與活化后的活性組分負(fù)載材料體積比為1:2.5，浸潰完成后，將所述的活化后的活性組分載體材料于120°C下烘至恒重，然后再于420°C焙燒3h，最后以干態(tài)球磨6h后得到負(fù)載活性組分的催化劑粉體；
(4)催化劑的活化:將步驟(3)制備的負(fù)載活性組分的催化劑粉體在質(zhì)量百分比濃度為30%的氨水中浸潰10h，取出后放入管式爐，在通入氮?dú)獾那闆r下，以3°C /min升溫速率加熱，至480°C后保溫2h，然后停止加熱，在通氮?dú)馇闆r下降至室溫取出，得到脫氧催化劑。
[0018]采用上述過(guò)程制備的催化劑，進(jìn)行了以55%甲烷、40%二氧化碳、1.0%氧氣、3.0%氮?dú)狻?.0%水蒸氣為模擬配氣的沼氣催化脫氧性能測(cè)試，采用微型反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，催化劑為粉末狀，采用氣相色譜儀測(cè)量氣體組分含量。結(jié)果表明:當(dāng)空速為250001-時(shí)，反應(yīng)壓力2bar，脫氧效率達(dá)到95%的起燃溫度為242°C。
[0019]實(shí)施例3:
脫氧催化劑的制備方法，包括以下步驟:
(O活性組分負(fù)載材料的制備:選取48g比表面積≥ 130m2/g的活性氧化鋁、26g比表面積> IOOmVg的活性氧化鈣、Hg膨潤(rùn)土和12g高嶺土混合成粉體，向所述的粉體內(nèi)加入400g質(zhì)量百分比濃度則為30%的草酸溶液混合后球磨4h，然后于140°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)300°C焙燒8h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨8h后得到活性組分負(fù)載材料；
(2)活性組分負(fù)載材料的活化:將步驟(I)制備得到的活性組分負(fù)載材料浸潰在質(zhì)量百分比濃度為30%的雙氧水中6h，然后于140°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)340°C焙燒6h后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨8h后得到活化后的活性組分負(fù)載材料；
(3)活性組分的的負(fù)載:首先將20g氯化鈷、12g硝酸錳、IOg硝酸鍶、18g硝酸鎂、22g檸檬酸溶解于IL去離子水中，配置成濃度為88g/L的活性組分浸潰溶液，且調(diào)節(jié)該溶液的PH值為3.0，然后將步驟(2)所述的活化后的活性組分負(fù)載材料浸潰在所述的活性組分浸潰溶液中，浸潰12h，所述的活性組分浸潰溶液與活化后的活性組分負(fù)載材料體積比為1:3.5，浸潰完成后，將所述的活化后的活性組分載體材料于140°C下烘至恒重，然后再于450°C焙燒5h，最后以干態(tài)球磨8h后得到負(fù)載活性組分的催化劑粉體；
(4)催化劑的活化:將步驟(3)制備的負(fù)載活性組分的催化劑粉體在質(zhì)量百分比濃度為35%的氨水中浸潰12h，取出后放入管式爐，在通入氮?dú)獾那闆r下，以4°C /min升溫速率加熱，至500°C后保溫4h，然后停止加熱，在通氮?dú)馇闆r下降至室溫取出，得到脫氧催化劑。
[0020]采用上述過(guò)程制備的催化劑，進(jìn)行了以50%甲烷、38%二氧化碳、2.0%氧氣、9.0%氮?dú)狻?.0%水蒸氣為模擬配氣的垃圾填埋氣催化脫氧性能測(cè)試，采用微型反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，催化劑為粉末狀，采用氣相色譜儀測(cè)量氣體組分含量。結(jié)果表明:當(dāng)空速為450001-時(shí)，反應(yīng)壓力3bar，脫氧效率達(dá)到95%的起燃溫度為228°C。
[0021]實(shí)施例4:
一種利用上述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，包括以下步驟:
①制備 整體 催化劑:將30g脫氧催化劑與IOOg去離子水混合，然后球磨10h，得到脫氧催化劑漿料，然后將所述的脫氧催化劑漿料涂覆在蜂窩陶瓷載體上，并于120°C下烘至恒重，然后再于450°C焙燒2h，降至室溫后取出，得到整體催化劑，備用；
②脫氧處理:將步驟①制備的整體催化劑放置于脫氧反應(yīng)器中，且在所述的脫氧反應(yīng)器的入口端設(shè)置電加熱器，首次啟動(dòng)時(shí)，利用電加熱器將脫氧反應(yīng)器入口的氣流溫度加熱至250°C以上，進(jìn)行催化燃燒脫氧反應(yīng)，然后停止加熱，脫氧反應(yīng)器依靠自身放熱維持運(yùn)行，此時(shí)，保持脫氧反應(yīng)器內(nèi)的催化劑空速為IOOOOtr1，反應(yīng)溫度為250V，反應(yīng)壓力為4bar。
[0022]采用上述方法制備了直徑為50mm、長(zhǎng)度為50mm、孔密度為IOOcpsi的整體式催化脫氧反應(yīng)器，催化劑用量12g，開(kāi)展了沼氣脫氧現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中采用沼氣分析儀測(cè)量氧氣含量，采用氣體分析儀測(cè)量CO和H2含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原料氣的甲烷含量為58%，氧含量為0.7%，當(dāng)空速為lOOOOh—1時(shí)，在反應(yīng)溫度為245°C時(shí)，脫氧后氣體中氧含量小于0.1%，CO濃度小于0.01%, H2濃度小于0.01%。
[0023]實(shí)施例5:
一種利用上述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，包括以下步驟:
①制備整體催化劑:將30g脫氧催化劑與IOOg去離子水混合，然后球磨10h，得到脫氧催化劑漿料，然后 將所述的脫氧催化劑漿料涂覆在陶瓷球載體上，并于120°C下烘至恒重，然后再于450°C焙燒2h，降至室溫后取出，得到整體催化劑，備用；
②脫氧處理:將步驟①制備的整體催化劑放置于脫氧反應(yīng)器中，且在所述的脫氧反應(yīng)器的入口端設(shè)置煙氣換熱式加熱器，首次啟動(dòng)時(shí)，利用煙氣換熱式加熱器將脫氧反應(yīng)器入口的氣流溫度加熱至250°C以上，進(jìn)行催化燃燒脫氧反應(yīng)，然后停止加熱，脫氧反應(yīng)器依靠自身放熱維持運(yùn)行，此時(shí)，保持脫氧反應(yīng)器內(nèi)的催化劑空速為200001-，反應(yīng)溫度為250°C，反應(yīng)壓力為常壓。[0024]采用上述方法制備了涂覆在直徑3mm陶瓷球上的催化劑，將催化劑小球裝入直徑為50mm、長(zhǎng)度為50mm的圓柱形催化脫氧反應(yīng)器中，開(kāi)展了沼氣脫氧現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中采用沼氣分析儀測(cè)量氧氣含量，采用氣體分析儀測(cè)量CO和H2含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原料氣的甲烷含量為55%，氧含量為1.2%，當(dāng)空速為lOOOOh—1時(shí)，在反應(yīng)溫度為238°C時(shí)，脫氧后氣體中氧含量小于0.1%，CO濃度小于0.01%, H2濃度小于0.01%。
[0025]實(shí)施例6:
一種利用上述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，包括以下步驟:
①制備整體催化劑:將30g脫氧催化劑與IOOg去離子水混合，然后球磨10h，得到脫氧催化劑漿料，然后將所述的脫氧催化劑漿料涂覆在金屬蜂窩載體上，并于120°C下烘至恒重，然后再于450°C焙燒2h，降至室溫后取出，得到整體催化劑，備用；
②脫氧處理:將步驟①制備的整體催化劑放置于脫氧反應(yīng)器中，且在所述的脫氧反應(yīng)器的入口端設(shè)置電加熱器，首次啟動(dòng)時(shí)，利用電加熱器將脫氧反應(yīng)器入口的氣流溫度加熱至250°C以上，進(jìn)行催化燃燒脫氧反應(yīng)，然后停止加熱，脫氧反應(yīng)器依靠自身放熱維持運(yùn)行，此時(shí)，保持脫氧反應(yīng)器內(nèi)的催化劑空速為IOOOOtr1，反應(yīng)溫度為250V，反應(yīng)壓力為3bar。
[0026]采用上述方法制備了涂覆在直徑為50mm、長(zhǎng)度為50mm、孔密度為200cpsi的金屬蜂窩載體上的催化反應(yīng)器，催化劑用量為15g，，開(kāi)展了垃圾填埋氣脫氧現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中采用沼氣分析儀測(cè)量氧氣含量，采用氣體分析儀測(cè)量CO和H2含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，原料氣的甲烷含量為51%，氧含量為2.3%，當(dāng)空速為IOOOOtr1時(shí)，在反應(yīng)溫度為242°C時(shí)，脫氧后氣體中氧含量小于0.1%，CO濃度小于0.01%, H2濃度小于0.01%。
[0027]為了在貧氧環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高效的催化脫氧，從原理上需要控制好兩個(gè)過(guò)程，一個(gè)是促進(jìn)氧氣在催化劑表面上的擴(kuò)散能力，另一個(gè)是提高甲烷與氧氣進(jìn)行氧化反應(yīng)的催化選擇性。為此，通過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，具有高比表面積的活性氧化鋁/氧化鈣/氧化硅/氧化鎂混合結(jié)構(gòu)，能夠明顯提高氧氣的擴(kuò)散速度，從而保證在催化劑活性組分固態(tài)表面附近形成具有較高濃度的氧氛圍，保證對(duì)氧氣具有較高的反應(yīng)速率；在催化劑的選擇性方面，Co具有較高的催化氧化活性，Mn具有較低的低溫起燃性能，此外實(shí)驗(yàn)表明Sr、Mg、Fe等元素形成固溶物后，提高了氧氣與甲烷氧化生成二氧化碳和水蒸汽的轉(zhuǎn)化率，對(duì)生成一氧化碳、氫氣的副反應(yīng)有較大的抑制作用。因此，基于上述原理，所制備的催化劑在材料組成結(jié)構(gòu)上，較好地實(shí)現(xiàn)了促進(jìn)在活性組分附近較高氧氣濃度環(huán)境的形成，并借助于具有良好選擇性的催化劑，很好地保證了在較低反應(yīng)溫度下對(duì)貧氧氣體的催化脫氧反應(yīng)的進(jìn)行。
[0028]本發(fā)明按照上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)活性組分載體材料的制備:選取活性氧化鋁、活性氧化鈣、膨潤(rùn)土和高嶺土混合成粉體，所述的活性氧化鋁、活性氧化鈣、膨潤(rùn)土和高嶺土的質(zhì)量比為:40?65:20?40:10?30:5?20,向所述的粉體內(nèi)加入草酸溶液混合后球磨4?8h,然后于110?160°C烘干至恒重,再經(jīng)過(guò)240?320°C焙燒4?IOh后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到活性組分載體材料，其中，所述的粉體與草酸溶液的質(zhì)量比為1:2?1:10 ； (2)活性組分載體材料的活化:將步驟(I)制備得到的活性組分載體材料浸潰在雙氧水中2?10h，然后于110?160°C烘干至恒重，再經(jīng)過(guò)280?350°C焙燒4?IOh后冷卻至室溫，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到活化后的活性組分載體材料； (3)活化的活性組分載體材料的的負(fù)載:首先將活性組分原料溶解于去離子水中，配置成濃度為10?100g/ml的活性組分浸潰溶液，且調(diào)節(jié)活性組分浸潰溶液的pH值為2?3，然后將步驟(2)所述的活化后的活性組分載體材料浸潰在所述的活性組分浸潰溶液中，浸潰12?36h,所述的活性組分浸潰溶液與活化后的活性組分載體材料體積比為1:1?1:5,浸潰完成后，將所述的活化后的活性組分載體材料于110?160°C下烘至恒重，然后再于380?450°C焙燒2?10h，最后以干態(tài)球磨4?8h后得到負(fù)載活性組分的催化劑粉體； (4)催化劑的活化:將步驟(3)制備的負(fù)載活性組分的催化劑粉體在氨水中浸潰8?20h,取出后放入管式爐，在通入氮?dú)獾那闆r下，以2?5°C /min升溫速率加熱，至450?550°C后保溫I?6h，然·后停止加熱，在通氮?dú)馇闆r下降至室溫取出，得到脫氧催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述的活性氧化鋁的比表面積> 130m2/g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述的活性氧化鈣的比表面積> IOOmVgo
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(I)所述的草酸溶液的質(zhì)量百分比濃度為10?40%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為10?30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述的活性組分原料為檸檬酸和氯化鈷、硝酸錳、硝酸鍶、硝酸鎂、硝酸鐵中至少一種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫氧催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述的氨水的質(zhì)量百分比濃度為30?50%。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，其特征在于，包括以下步驟: ①制備整體催化劑:將脫氧催化劑與去離子水以1:3?1:10的質(zhì)量比混合，然后球磨5?20h，得到脫氧催化劑漿料，然后將所述的脫氧催化劑漿料涂覆在載體上，并于110?160°C下烘至恒重，然后再于450?550°C焙燒2?8h，降至室溫后取出，得到整體催化劑，備用; ②脫氧處理:將步驟①制備的整體催化劑放置于脫氧反應(yīng)器中，且在所述的脫氧反應(yīng)器的入口端設(shè)置加熱器，首次啟動(dòng)時(shí)，利用加熱器將脫氧反應(yīng)器入口的氣流溫度加熱至2000C以上，進(jìn)行催化燃燒脫氧反應(yīng)，然后停止加熱，脫氧反應(yīng)器依靠自身放熱維持運(yùn)行，此時(shí)，保持脫氧反應(yīng)器內(nèi)的催化劑空速為10000-δΟΟΟΟΙ 1，反應(yīng)溫度為200-350°C，反應(yīng)壓力為常壓-lObar。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種利用脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，其特征在于，步驟①所述的載體為蜂窩陶瓷載體、金屬蜂窩載體、陶瓷球載體中的任一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種利用脫氧催化劑進(jìn)行脫氧的方法，其特征在于，步驟②所述的加熱器為電加熱器 或煙氣換熱式加熱器。
【文檔編號(hào)】B01J23/889GK103433055SQ201310407405
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】龔惠娟, 陳澤智, 王夢(mèng)秋, 樊楊梅, 吳未立, 王衛(wèi)星 申請(qǐng)人:南京大學(xué)