湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法技术

本发明专利技术涉及湿式氧化催化剂处理有机废水的方法，主要解决现有技术中COD去除率低的问题。本发明专利技术通过采用式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，包括，在湿式氧化催化剂存在下工业丙烯酸废水与含氧气的氧化剂接触反应去除COD，所述湿式氧化催化剂，以重量份数计包括以下组分:a)65.0～85.0份载体，和载于其上的b)15.0～35.0份活性元素；所述活性元素包括选自由Fe、Cu、Co、Mn、Ni与Zn组成的物质组中的至少一种的技术方案，较好地解决了该问题，可用于有机废水的处理中。

Treatment of industrial acrylic acid wastewater by wet air oxidation

【技术实现步骤摘要】
湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法
本专利技术涉及湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法。
技术介绍
湿式氧化是上世纪50年代发展起来的一种在高压高温的条件下，采用单质--氧处理有毒、有害、高浓度有机废水的方法。20世纪70年代，在湿式氧化的基础上开发催化湿式氧化，提高废水处理效率，降低反应条件。催化湿式氧化技术可以单独处理废水，也可以作为生化处理的预处理，通过湿式氧化，降低废水的COD，去除对生化细菌有毒有害的物质，提高废水的可生化性。另一方面，随着节能降耗的压力不断加大，环境保护控制越来越严格，有机物浓度较高的废水采用焚烧炉焚烧处理会给装置造成能耗和环保双重压力，催化湿式氧化技术可以很大程度代替废水焚烧炉，降低能耗，使装置废水处理符合环保要求。根据催化剂的属性，催化湿式氧化技术被分为均相和多相催化湿式氧化。早期研究主要集中在均相催化剂上，但由于催化剂溶于废中会造成二次污染，需要后续处理，使得此法逐步淘汰。近年来多相催化剂成为研究热点，多相催化剂主要有贵金属和金属氧化物两大类，其中金属氧化物负载型催化剂大多以TiO2、Al2O3、SiO2、ZrO2或它们的复合氧化物为载体，将Cu、Co、Mn、Fe、Ni、等过度元素负载在上述载体上。但鉴于活性元素易溶出催化剂稳定性较差，所以有必要对现有技术进行改进。对于金属氧化物催化湿式氧化技术专利公开如下：CN101844827B公开了一种降解高浓度甲醛污染物的催化剂，由过度金属组分(Cu、Ni、Fe、Mn、Co、Zn之一)及稀土元素担载于AlO2、SiO2或TiO2上组成，采用浸渍法的制备技术。CN101219376B公开了一种废水处理用催化剂，该催化剂以γ-Al2O3为载体Mn金属氧化物、Sn金属氧化物为主要活性组分、Sb氧化物为助剂。CN101485987B属于水处理技术和环境功能材料领域，该催化剂是以粉末状锌铝类水滑石为载体、Fe为活性组分、Ce和Ti为助催化剂，采用分层浸渍法制备而成。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中多相催化湿式氧化反应COD去除率低的问题，提供一种新的湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法。该方法用于处理工业丙烯酸废水，具有COD去除率高的优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，包括，在湿式氧化催化剂存在下工业丙烯酸废水与含氧气的氧化剂接触反应去除COD，所述湿式氧化催化剂，以重量份数计包括以下组分:a)65.0～85.0份载体，和载于其上的b)15.0～35.0份活性元素；所述活性元素包括选自由Fe、Cu、Co、Mn、Ni与Zn组成的物质组中的至少一种。本专利技术的技术关键是活性组分的选择，至于所述载体，本领域技术人员可以合理选择且不必付出创造性劳动。例如但不限于所述载体包括选自由ZSM-5分子筛、MCM-41分子筛、硅藻土与水滑石所组成的物质组中的至少一种。上述技术方案中，所述活性元素优选同时包括主活性元素和辅助活性元素，所述主活性元素包括Fe，所述辅助活性元素包括选自由Co、Mn和Ni所组成的物质组中的至少一种。所述主活性元素与所述辅助活性元素在提高工业丙烯酸废水的COD去除效率方面具有协同作用。此时，所述主活性元素与所述辅助活性元素的比例没有特别限制，只要同时包括所述主活性元素与所述辅助活性元素均能取得可比的协同效果。作为非限制性举例，所述主活性元素与所述辅助活性元素的质量比可以是1.5～10，在这个质量比范围内，作为非限制性具体点值的例子可以是2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5等等。上述技术方案中，所述活性元素同时包括Co和Mn，此时Co和Mn在去除工业丙烯酸废水的COD方面具有协同作用。Co与Mn的比例没有特别限制，只要同时包括Co和Mn任何比例均能取得可比的协同效果。作为非限制性举例，Co与Mn的质量比可以是0.1～10，在这个质量比范围内，作为非限制性具体点值的例子可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5、6、7、8、9等等。上述技术方案中，所述活性元素同时包括Ni和Mn，此时Ni和Mn在去除工业丙烯酸废水的COD方面具有协同作用。Ni与Mn的比例没有特别限制，只要同时包括Ni和Mn任何比例均能取得可比的协同效果。作为非限制性举例，Ni与Mn的质量比可以是0.1～10，在这个质量比范围内，作为非限制性具体点值的例子可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5、6、7、8、9等等。上述技术方案中，所述活性元素同时包括Co和Ni，此时Co和Ni在去除工业丙烯酸废水的COD方面具有协同作用。Co与Ni的比例没有特别限制，只要同时包括Co和Ni任何比例均能取得可比的协同效果。作为非限制性举例，Co与Ni的质量比可以是0.1～10，在这个质量比范围内，作为非限制性具体点值的例子可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5、6、7、8、9等等。上述技术方案中，所述载体优选同时包括MCM-41分子筛和ZSM-5分子筛，此时两种载体复合在去除工业丙烯酸废水的COD方面具有协同作用。MCM-41分子筛与ZSM-5分子筛的比例没有特别限制，只要所述载体同时包括MCM-41分子筛和ZSM-5分子筛任何比例均能取得可比的协同效果。作为非限制性举例，MCM-41分子筛与ZSM-5分子筛的质量比可以是0.1～10，在这个质量比范围内，作为非限制性具体点值的例子可以是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、4.5、5、6、7、8、9等等。本专利技术的技术关键是催化剂的选择，催化剂一经确定，本领域技术人员可以合理选择所采用的工艺条件，例如但不限于：所述反应温度可以为220～300℃，更优化为240～280℃。反应压力可以为5.0～10.0MPa，更优化为6.0～9.0MPa。氧气与工业丙烯酸废水的体积比可以为50～400，更优化为100～300。工业丙烯酸废水的质量空速可以为0.4～1.2h-1。上述技术方案中，所述催化剂可以采用包括以下步骤的制备方法获得：1)将所述载体粉末、粘结剂混合，成型，干燥，焙烧得到成型载体；2)将成型载体与活性元素的溶液混合，干燥，焙烧得到催化剂。上述技术方案中对载体的粉末粒径没有特别限制，可以明了粉末越细后续混合越均匀。了。例如但不限于MCM-41粉末的平均粒径0.5～10μm、再例如但不限于ZSM-5分子筛粉末为0.5～5μm。本专利技术催化剂载体的制备方法没有特别限制，例如但不限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，包括，在湿式氧化催化剂存在下工业丙烯酸废水与含氧气的氧化剂接触反应去除COD，所述湿式氧化催化剂，以重量份数计包括以下组分:/na)65.0～85.0份载体，和载于其上的/nb)15.0～35.0份活性元素；/n所述活性元素包括选自由Fe、Cu、Co、Mn、Ni与Zn组成的物质组中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，包括，在湿式氧化催化剂存在下工业丙烯酸废水与含氧气的氧化剂接触反应去除COD，所述湿式氧化催化剂，以重量份数计包括以下组分:
a)65.0～85.0份载体，和载于其上的
b)15.0～35.0份活性元素；
所述活性元素包括选自由Fe、Cu、Co、Mn、Ni与Zn组成的物质组中的至少一种。


2.根据权利要求1所述湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，其特征是所述载体包括选自由ZSM-5分子筛、MCM-41分子筛、硅藻土与水滑石所组成的物质组中的至少一种。


3.根据权利要求1所述湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，其特征在于所述的氧化剂为氧气或空气。


4.根据权利要求1所述湿式氧化处理工业丙烯酸废水的方法，其特征在于所述反应温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑育元，陈航宁，郭宗英，许丹丹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11