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具有分解有机卤化物功能的吸附剂及其制造方法

2017-03-18 16:48来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部
文章附图

               具有分解有机卤化物功能的吸附剂及其制造方法

  制造具有分解有机卤化物功能的吸附剂方法,其特征在于,包括使Pt和/或Pd的盐、有机钛化合物和有机结合体在溶剂中反应,由此合成在分子中含有Pt和/或Pd和Ti的有机金属化合物前体的分散液,向该分散液中加入TiO2。

在来自城市垃圾以及产业废弃物焚化炉所产生的有机卤化物的减少方法中,包括燃烧条件的改善以及排放废气处理的高度化。由于在进行一般的有机卤化物例如氯化有机物质的完全氧化分解的燃烧过程中,燃烧温度必须维持在1000℃以上的高温,因此为了避免炉壁造成损伤,通常燃烧温度只维持在800℃至900℃左右,通过改善燃烧条件不容易进行有机卤化物的完全氧化分解。

而且,对于在炉内容易产生局部低温部,即不完全燃烧部的自动供煤炉(Stocker),为了使有机卤化物完全氧化分解必须设置再燃烧部,因而产生所谓排放废气总量的增加或再燃烧用的燃烧所造成运营成本(Running Cost)增加的问题。

此外,众所周知有机卤化物之中,二噁英(Dioxine)类以及溴化二噁英类化合物不但会在燃烧过程中生成,还会从未完全燃烧所残留下的未燃烧部分或具有苯环的前体物质在300℃至500℃左右的广泛温度范围中再合成。因此,即使在燃烧过程中,谋求减低二噁英类以及溴化二噁英类等的有机卤化物,但在后续的阶段中,二噁英类以及溴化二噁英类等的有机卤化物也会再合成,因而仍有无法减低排放废气中的二噁英类以及溴化二噁英类等有机卤化物的情况。

根据上述理由,为了使排放气中的以二噁英类以及溴化二噁英类等为主的有机卤化物稳定地维持在低浓度,因此必须在排放废气处理中进行除去处理。

作为由排放废气处理去除以二噁英类以及溴化二噁英类等为主的有机卤化物的除去处理方法,是以使用活性炭吸附的吸附法为主流。但是,吸附有机卤化物的活性炭会成为二次废弃物,其后续处理也会造成问题。

为了解决此问题,本发明人特别以熟知的五氧化二钒-二氧化钛(V2O5-TiO2)系或五氧化二钒-三氧化钨-二氧化钛(V2O5-WO3-TiO2)系的催化剂与活性炭并用,作为以二噁英类以及溴化二噁英类等为主的有机卤化物的分解催化剂,同时延长活性炭的寿命也在研究中。但是也证明了V2O5-TiO2系或V2O5-WO3-TiO2系的催化剂在催化剂入口处的作为有机卤化物的一种的二噁英类以及溴化二噁英类浓度低的情况下,反而生成了作为有机卤化物的一种的二噁英类以及溴化二噁英类。而且,因为在考虑近年来的居民协定等大多数排放废气中的二噁英类的浓度皆没有控制在政府标准值的1/10以下,所以证明过去使用的有机卤化物的分解催化剂很可能会有相反效果。

此外,由于过去使用的有机卤化物的分解催化剂需要在200℃至500℃的高温下使用,因此必须再加热排放废气。而且因为活性炭无法承受此种高温,无法在同一位置上使用催化剂与活性炭,证明同时使用催化剂与活性炭也不容易。

发明的公开本发明的目的就是为了解决上述以往的问题点,提供一种具有分解有机卤化物功能的吸附剂及其制造方法,该吸附剂不但能够吸附排放废气中含有的有机卤化物,还由于更有效率地进行分解而延长其使用寿命并能够抑制二次废弃物的生成量,而且此时不具有再合成二噁英类以及溴化二噁英类等有机卤化物的能力。

为了解决上述问题而开发的本发明的具有分解有机卤化物功能的吸附剂,是由活性炭以及负载在活性炭上的有机卤化物分解催化剂所组成,其特征在于该有机卤化物分解催化剂是将分子内含有铂(Pt)和/或钯(Pd)与钛(Ti)的有机金属前体分散液与二氧化钛(TiO2)溶胶混合加热而形成的,所以是使铂(Pt)和/或钯(Pd)的微粒子分散于二氧化钛(TiO2)中的。

而且,本发明的有机卤化物分解催化剂的制造方法,其特征在于,通过将铂(Pt)和/或钯(Pd)的盐、钛(Ti)的有机化合物、以及有机结合体,在溶剂中反应,合成出分子内含有铂(Pt)和/或钯(Pd)与钛(Ti)的有机金属前体分散液,将此有机金属前体分散液与二氧化钛(TiO2)溶胶混合后,将活性炭浸入其中并加热,使铂(Pt)和/或钯(Pd)的微粒子分散于二氧化钛(TiO2)中的有机卤化物分解催化剂负载在活性炭中。而且作为有机结合体是以使用L-赖氨酸(L-lysine)或L-脯氨酸(L-proline)等的氨基(Amino)酸类为佳,又作为钛(Ti)的有机化合物是以使用钛(Ti)的醇盐(Alkoxide)衍生物为佳。

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