[发明专利]次氯酸钠分解用粉末催化剂粘附于陶瓷载体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及次氯酸钠分解用粉末催化剂粘附于陶瓷载体的方法。 

背景技术

高浓度含氯废气在工业生产中较为常见，特别是有色金属冶炼行业，常用的处理方法是通过冷却除水、干燥除水、压缩储存，最后成为工业原料。而在一些偏远地区，从回收成本、运输成本等因素综合考虑，不适宜将氯气进行收集并作为工业使用或销售，因而只能进行无害化处理。 

高浓度含氯废气的无害化处理，常见的方式为用碱吸收法，即以碱溶液为吸收剂吸收含氯废气，常用吸收剂有氢氧化钠溶液等。与此同时，吸收后带来了另一个问题，产生了含有次氯酸钠的废水，而次氯酸钠为不稳定物质，如不进行处理，次氯酸钠很容易受到外界环境影响重新分解生成氯气，造成二次污染，为此，我们要在现场直接将其无害化处理。 

碱溶液中次氯酸钠的无害化处理，即将次氯酸钠催化分解成无害的氯化钠和氧气。 

上述催化反应在一分解塔中进行，所述分解塔下部设有次氯酸钠废液进口，中部为催化剂填层，上部为氯化钠溶液出口、氧化物排气口和溢流外排口。废液一般含有0.1％～5％的次氯酸钠、5％～10％的氯化钠等，PH值为7～12，流速为0～2.2×10^-3m/s，温度为20℃～70℃，长期有大量氧气泡产生。可见，催化反应中次氯酸钠废液是具有强腐蚀性的流动液体，催化剂要能长期稳定均匀的分布于该废液中才能高效的发挥其催化活性。因此，催化剂的存在状态对催化反应十分重 要。 

上述催化反应所需的催化剂为粉末状，倘若直接将粉末催化剂装载于分解塔中，由于水流的带动，可能出现两种状况，或随水流被带走流失，或沉积于底部分布不均。因此，需要有能承载该粉末催化剂的载体。 

催化剂载体，能使粉末催化剂具有合适的形状、尺寸和机械强度，以符合工业反应器的操作要求；还可使活性组分分散在载体表面上，获得较高的比表面积，提高单位质量活性组分的催化效率。 

催化剂载体的种类繁多，但针对高温和高腐蚀性的催化剂使用环境，陶瓷载体是优选的方案。 

如何在不影响催化活性的情况下将上述催化反应中粉末催化剂粘附于陶瓷载体呢？现有的方法是直接将粉末催化剂与陶瓷载体烧结。但是，烧结温度需达到600℃以上，这就严重限制了某些不耐温粉末催化剂的承载。 

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种次氯酸钠分解用粉末催化剂粘附于陶瓷载体的方法。该方法使次氯酸钠分解用粉末状催化剂在完全不影响催化活性的条件下粘附于陶瓷载体上，从而使该粉末状催化剂能长期稳定均匀的分布于次氯酸钠废液中高效的发挥其催化活性。 

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决： 

次氯酸钠分解用粉末催化剂粘附于陶瓷载体的方法，依次包括以下步骤： 

a.陶瓷载体的表面清洁和粗糙处理 

用氢氟酸溶液浸泡陶瓷载体，而后用水清洗并晾干； 

b.第一次粘附 

用PTFE乳液浸泡陶瓷载体，而后滚涂粉末催化剂； 

c.第二次粘附 

在经第一次粘附后的陶瓷载体表面喷洒PTFE乳液，此次PTFE乳液浓度小于第一次粘附所用PTFE乳液浓度，而后再次滚涂粉末催化剂； 

d.第三次粘附 

在经第二次粘附后的陶瓷载体表面喷洒PTFE乳液，此次PTFE乳液浓度小于第二次粘附所用PTFE乳液浓度，而后晾置； 

e.烘干处理 

将经第三次粘附的陶瓷载体进行烘干，烘干最高温度为100-130℃，而后自然冷却，密封保存。 

为保证粘附在陶瓷载体上的粉末催化剂有足够的量和强度，因而采取了多次粘附。由于PTFE乳液在加热脱水前并无太多粘性，因此第一次粘附时，需采用较高浓度的PTFE乳液。尽管如此，经第一次粘附后的陶瓷载体上仅有80％左右的粉末催化剂被粘附上，因而进行第二次粘附。第二次上胶不可直接将填料直接浸没于PTFE乳液内，否则会使第一次粘附上的大量粉末催化剂流失，因而采用喷洒方式。第二次粘附，陶瓷载体表面上99％的面积上粘附有粉末催化剂。之所以进行第三次粘附，是为保证粘附上去的粉末催化剂有一层网状的外部保护。如此之后，当被粘附了粉末催化剂的陶瓷载体经烘干后，外部、中部、内部的PTFE会形成一整体，且又非封闭。