CN107649176A - 一种用于氰化氢催化水解的催化剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于氰化氢催化水解的催化剂及制备方法,属于催化剂技术领域。本发明的催化剂由以下重量百分比的组成物制得:载体91~94.5%、活性组分4~6%、助剂0.5~1%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛‑硅分子筛TS‑1,活性组分为氧化铜、氧化铁的一种或任意比两种,助剂为氧化钇、氧化镁的一种或任意比两种;以重量百分数计,TS‑1分子筛中Ti的摩尔含量为1~2.5%。本发明的催化剂制备过程简单,原料廉价易得;催化剂适用于去除含工业废气中的剧毒气体氰化氢,具有较高的催化水解效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于氰化氢催化水解的催化剂及制备方法,属于催化剂技术领域。
背景技术
HCN是工业废气中一种典型的,非常规的剧毒污染物。HCN的危害一方面是它的剧毒性,在极小的浓度下危及人们生命,另一方面,在一定温度下和气体流动中和O2同时存在时生成腐蚀性NOx,腐蚀生产设备,影响生产。HCN主要存在于化学生产和许多工矿业加工过程,氰化氢的存在给废气的净化及再利用造成了很大的困难。无论从环境保护还是工业生产的角度,研发高效的用于氰化氢催化水解的催化剂都具有重大的意义。
目前净化废气中的HCN主要分为两类:干法和湿法。湿法主要是将HCN的废气通入碱液进行吸收生成CN-后,解吸回收氰化物,虽然吸收法的技术方法相对成熟,但是产生KF、NaF等剧毒物种。干法主要包括催化氧化、催化水解和燃烧、吸附等。吸附法主要是采用如活性炭、硅胶、金属氧化物等大比表面的材料作为吸附剂来吸附HCN,达到去除废气中HCN浓度的目的,由于吸附法无法降解HCN,且吸附质吸附量有限,难以满足净化要求。燃烧法主要是针对高温生产过程中的废气来开发的,其对预热温度的要求限制了燃烧法的应用。催化氧化法是在一定量氧参与条件下,HCN在改性催化剂(如Al2O3负载Rh、Pt等)的表面发生催化氧化反应,该方法对反应温度要求较高,其选择性氧化就受到限制,且在一些含有还原性组分的气体,存在安全隐患。
催化水解法主要是将HCN在催化剂的作用下水解为NH3、CO等易于处理低毒的气体,实现了HCN的深度净化,且有利于尾气的资源化。
日本专利53-5065号公开了一种处理HCN废气的两步法,以过渡金属为活性组分,氧化铝为载体,产物是CO和NH3。中国专利103657655A公开了一种以过渡金属硝酸盐为活性组分,氧化铝、活性炭为载体的处理HCN催化剂制备方法,但是该方法制备条件苛刻,实验控制较难。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体91~94.5 %、活性组分4~6%、助剂0.5~1%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜、氧化铁的一种或任意比两种,助剂为氧化钇、氧化镁的一种或任意比两种;
以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为 1~2.5%;
该催化剂中原子沉积外层二氧化钛增强了对复杂的气体成分中,如黄磷尾气,焦炉煤气等抗中毒性。
本发明的另一目的是提供用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,采用一步原位合成和离子交换或浸渍的方法,通过控制pH,温度,来控制催化剂的制备过程,提高了活性组分的分散和稳定性,且具有较好的抗毒性,提高了催化剂的催化水解性能,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基溴化铵水溶液或四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液B并在温度为50~70℃、搅拌条件下反应20~60 min,然后在温度 70~90℃条件下蒸发反应1~2 h,再在温度为 150~180℃条件下水热晶化反应46~ 50h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;
(2)在步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体中加入去离子水得到悬浊液C,然后加入活性组分盐、助剂盐,在温度为40~80℃、pH值为4~6、搅拌条件下进行离子交换反应2~5h,过滤,洗涤,干燥,在温度为450~600℃条件下焙烧4~8h;
(3)将活性组分盐、助剂盐溶解于水中得到浸渍液D,将步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在温度为60~70℃、搅拌条件下浸渍4~5h,干燥,在温度为450~600℃条件下焙烧4~6h;
(4)将步骤(2)所得产物或步骤(3)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为150~200℃条件下,用氮气吹扫l~2h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为400~650℃条件下沉积0.5~3h,然后再在温度为450~500℃条件下退火处理0.5~2h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
所述步骤(1)中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:( 0.01~0.025 ),四丙基溴化铵水溶液的摩尔浓度为0.16 ~0.2 %,四丙基氢氧化铵水溶液的摩尔浓度为16 ~18%,混合液A与四丙基溴化铵水溶液或四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为( 0.04~ 0.06):1,焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为4~ 8h;
所述活性组分盐为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或任意比两种,助剂盐为硝酸钇、硝酸镁的一种或任意比两种;
所述步骤(2)中pH值的控制方式为滴加盐酸;
所述活性组分盐、助剂盐与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据用于氰化氢催化水解的催化剂中载体、活性组分、助剂的成分和含量确定;
本发明的有益效果:
(1)本发明的催化剂中原子沉积外层二氧化钛增强了对复杂的气体成分中,如黄磷尾气,焦炉煤气等抗中毒性;
(2)本发明方法利用TS-1介孔分子筛载体上有限的交换位点,将Fe、Cu物种负载于分子筛上,由于活性位点分布均匀且相对稳定,活性位点催化效率较高,所以能够在较低负载量的情况下具有良好的催化效果;在合成分子筛的过程中将活性组分加入到合成母液中,在分子筛自组装的同时,活性组分能够很好的嵌入分子筛内部,使其活性位点稳定的存在于分子筛内,增强分子筛骨架与活性组分间的相互作用,达到催化效果稳定和促进催化活性的目的;
(3)本发明催化剂的制备工艺及过程简单,催化剂起活温度低,在100~300℃之间稳定催化氰化氢水解,具有活性组分高分散的特点。
附图说明
图1为实施例2温度对催化剂活性影响示图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体93.2%、活性组分5%、助剂1%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铁,助剂为氧化钇;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为2.5 %;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液B并在温度为50℃、搅拌条件下反应30 min,然后在温度80℃条件下蒸发反应1.5h,再在温度为150℃条件下水热晶化反应50h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.025,四丙基氢氧化铵水溶液的摩尔浓度为18%,混合液A与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为0.04:1,焙烧温度为550℃,焙烧时间为5 h;
(2)在步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体中加入去离子水得到悬浊液C,然后加入活性组分盐(活性组分盐为硝酸铁Fe(NO3)3)、助剂盐(助剂盐为硝酸钇Y(NO3)3),在温度为40℃、pH值为4、搅拌条件下进行离子交换反应5h,过滤,洗涤,干燥,在温度为550℃条件下焙烧6h;其中活性组分盐(硝酸铁Fe(NO3)3)、助剂盐硝酸钇Y(NO3)3与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;pH值的控制方法为滴加稀盐酸;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为150℃条件下,用氮气吹扫2h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为400℃条件下沉积3h,然后再在温度为450℃条件下退火处理2h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持96%以上。
实施例2:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体 94.5%、活性组分4%、助剂0.5%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜,助剂为氧化钇;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为 2.5%;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液B并在温度为 60℃、搅拌条件下反应 48min,然后在温度 70℃条件下蒸发反应 2h,再在温度为 170℃条件下水热晶化反应 50h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.025 ,四丙基氢氧化铵水溶液的摩尔浓度为 17%,混合液A与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为0.05 :1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为 8h;
(2)在步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体中加入去离子水得到悬浊液C,然后加入活性组分盐(活性组分盐为硝酸铜Cu(NO3)2)、助剂盐(助剂盐为硝酸钇Y(NO3)3),在温度为 60℃、pH值为5、搅拌条件下进行离子交换反应4h,过滤,洗涤,干燥,在温度为450℃条件下焙烧8h;其中活性组分盐(硝酸铜Cu(NO3)2)、助剂盐硝酸钇Y(NO3)3与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;pH值的控制方法为滴加稀盐酸;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为 150℃条件下,用氮气吹扫 2h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为 450℃条件下沉积 3h,然后再在温度为500℃条件下退火处理 0.5h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果如图1所示,从图1可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持95%以上。
实施例3:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体91.8%、活性组分6%、助剂1%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜和氧化铁,氧化铜和氧化铁的质量比为1:1 ,助剂为氧化镁;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为1.0%;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液B并在温度为 50℃、搅拌条件下反应 60min,然后在温度 80℃条件下蒸发反应 2h,再在温度为 180℃条件下水热晶化反应 48h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.010,四丙基氢氧化铵水溶液的摩尔浓度为16%,混合液A与四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为 0.06:1,焙烧温度为 600℃,焙烧时间为 4h;
(2)在步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体中加入去离子水得到悬浊液C,然后加入活性组分盐(活性组分盐为硫酸铜Cu(SO4)2和硫酸铁Fe2(SO4)3)、助剂盐(助剂盐为硝酸镁Mg(NO3)2),在温度为 80℃、pH值为6、搅拌条件下进行离子交换反应 2h,过滤,洗涤,干燥,在温度为 600℃条件下焙烧 4h;其中活性组分盐(硫酸铜Cu(SO4)2)、活性组分盐(硫酸铁Fe2(SO4)3)、助剂盐(硝酸镁Mg(NO3)2)与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;pH值的控制方法为滴加稀盐酸;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为 180℃条件下,用氮气吹扫 1.5h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为 600℃条件下沉积1 h,然后再在温度为 480℃条件下退火处理 1.5h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持98%以上。
实施例4:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体 92.7%、活性组分 5%、助剂 0.5%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铁,助剂为氧化钇;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为 1.5%;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基溴化铵水溶液中得到混合液B并在温度为 70℃、搅拌条件下反应 20min,然后在温度 90℃条件下蒸发反应 1h,再在温度为 160℃条件下水热晶化反应 48h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.015,四丙基溴化铵水溶液的摩尔浓度为 18%,混合液A与四丙基溴化铵水溶液的体积比为 0.04:1,焙烧温度为 600℃,焙烧时间为 4h;
(2)将活性组分盐(活性组分盐为硝酸铁)、助剂盐(助剂盐为硝酸钇)溶解于水中得到浸渍液D,将步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在温度为60℃、搅拌条件下浸渍5h,干燥,在温度为550℃条件下焙烧5h;其中活性组分盐(硝酸铁)、助剂盐(硝酸钇)与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为 200℃条件下,用氮气吹扫 1h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为 500℃条件下沉积 2h,然后再在温度为 500℃条件下退火处理 1h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持95%以上。
实施例5:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体 92.0%、活性组分 5.7%、助剂 0.8%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜,助剂为氧化钇;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为 2.0%;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基溴化铵水溶液中得到混合液B并在温度为 70℃、搅拌条件下反应 50min,然后在温度 80℃条件下蒸发反应 2h,再在温度为 180℃条件下水热晶化反应 46h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.020,四丙基溴化铵水溶液的摩尔浓度为 16%,混合液A与四丙基溴化铵水溶液的体积比为0.06:1,焙烧温度为 550℃,焙烧时间为 6h;
(2)将活性组分盐(活性组分盐为硝酸铜)、助剂盐(助剂盐为硝酸钇)溶解于水中得到浸渍液D,将步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在温度为65℃、搅拌条件下浸渍 4.5h,干燥,在温度为 450℃条件下焙烧 6h;其中活性组分盐(硝酸铜)、助剂盐(硝酸钇)与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为 150℃条件下,用氮气吹扫 2h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为 500℃条件下沉积 2h,然后再在温度为 500℃条件下退火处理 1h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持96%以上。
实施例6:本实施例的用于氰化氢催化水解的催化剂,由以下重量百分比的组成物制得:载体 91.0%、活性组分 6%、助剂 1%,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜和氧化铁,氧化铜和氧化铁的质量比为 1:1,助剂为氧化钇和氧化镁,氧化钇和氧化镁的质量比为 1: 1;以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为2.5 %;
一种用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基溴化铵水溶液中得到混合液B并在温度为 60℃、搅拌条件下反应 60min,然后在温度 80℃条件下蒸发反应2 h,再在温度为 180℃条件下水热晶化反应 48h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;其中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:0.025,四丙基溴化铵水溶液的摩尔浓度为 20%,混合液A与四丙基溴化铵水溶液的体积比为0.04:1,焙烧温度为 550℃,焙烧时间为 6h;
(2)将活性组分盐(活性组分盐为氯化铁和氯化铜)、助剂盐溶解于水中得到浸渍液D,将步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在温度为 70℃、搅拌条件下浸渍4h,干燥,在温度为600℃条件下焙烧4h;其中活性组分盐(氯化铜)、活性组分盐(氯化铁)、助剂盐(硝酸钇)、助剂盐(硝酸镁)与TS-1介孔分子筛载体的质量比依据本实施例中载体、活性组分、助剂的含量确定;
(3)将步骤(2)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为 200℃条件下,用氮气吹扫 1h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为 650℃条件下沉积 0.5h,然后再在温度为 480℃条件下退火处理 1h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂;
催化剂的催化活性测试:将本实施例制备的催化剂放入固定床石英管反应器中进行催化剂性能测试,通入模拟废气(氮气、HCN、水蒸气的混合气体),模拟废气中HCN的体积分数为0.02%,H2O的体积分数为5%,空速为20000 h-1,活性测试温度从100℃到300℃,每隔50℃测定催化剂的催化活性,测试结果可知,本实施例制备的催化剂的催化活性在250℃时较好,在温度为250℃时HCN的去除率可在30h内维持95%以上。
Claims (5)
1.一种用于氰化氢催化水解的催化剂,其特征在于,由以下重量百分比的组成物制得:载体91~94.5%、活性组分4~6 %、助剂 0.5~1 %,余量为原子沉积外层二氧化钛;其中载体为钛-硅分子筛TS-1,活性组分为氧化铜、氧化铁的一种或任意比两种,助剂为氧化钇、氧化镁的一种或任意比两种。
2.根据权利要求1所述用于氰化氢催化水解的催化剂,其特征在于:以重量百分数计,TS-1分子筛中Ti的摩尔含量为 1~2.5%。
3.权利要求1所述用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)TS-1介孔分子筛载体的制备:将正硅酸四乙酯和钛酸丁酯混合均匀得到混合液A,在搅拌条件下,滴入到四丙基溴化铵水溶液或四丙基氢氧化铵水溶液中得到混合液B并在温度为50~ 70℃、搅拌条件下反应20~60 min,然后在温度70 ~90℃条件下蒸发反应1~2 h,再在温度为150 ~180℃条件下水热晶化反应46~50 h,冷却至室温,在搅拌条件下加入氯化铵固体,结晶得到晶化物,过滤、洗涤、干燥、焙烧即得TS-1介孔分子筛载体;
(2)在步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体中加入去离子水得到悬浊液C,然后加入活性组分盐、助剂盐,在温度为40~80℃、pH值为4~6、搅拌条件下进行离子交换反应2~5h,过滤,洗涤,干燥,在温度为450~600℃条件下焙烧4~8h;
(3)将活性组分盐、助剂盐溶解于水中得到浸渍液D,将步骤(1)所得TS-1介孔分子筛载体加入到浸渍液中并在温度为60~70℃、搅拌条件下浸渍4~5h,干燥,在温度为450~600℃条件下焙烧4~6h;
(4)将步骤(2)所得产物或步骤(3)所得产物置于化学气相沉积反应器中,在温度为150~200℃条件下,用氮气吹扫l~2h;将饱和TiCl4蒸汽与N2混合后通入石英管中,在温度为400~650℃条件下沉积0.5~3h,然后再在温度为450~500℃条件下退火处理0.5~2h,冷却至室温,研磨、压片、过筛即得用于氰化氢催化水解的催化剂。
4.根据权利要求3所述用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中混合液A中正硅酸四乙酯和钛酸丁酯的摩尔比为1:( 0.01~0.025 ),四丙基溴化铵水溶液的摩尔浓度为16 ~20%,四丙基氢氧化铵水溶液的摩尔浓度为16 ~ 18%,混合液A与四丙基溴化铵水溶液或四丙基氢氧化铵水溶液的体积比为( 0.04~0.06):1,焙烧温度为400~600℃,焙烧时间为4~8 h。
5.根据权利要求3所述用于氰化氢催化水解的催化剂的制备方法,其特征在于:活性组分盐为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁中的一种或任意比两种,助剂盐为硝酸钇、硝酸镁的一种或任意比两种。
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