[发明专利]催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂、装置及方法

权利要求书

1.催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括：

铁基材，具有去除了氧化膜的表面；

金属铜微粒，基于化学镀沉积在所述铁基材的表面，铜、铁的质量比为1:100～1:10；

其中，所述铁基材及其表面的金属铜微粒经表面改性，部分为氧化态。

2.根据权利要求1所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述铁基材的形态为铁刨花、铁屑或薄铁片。

3.根据权利要求1所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述催化剂采用如下步骤制成：

S1、材料预处理，将铁基材分别使用浓氢氧化钠溶液、稀盐酸和清水进行清洗，去除铁基材表面的氧化膜，然后置于清水中，将水加热至30℃；

S2、镀铜改性，将水洗处理后的铁基材置于一定温度的铜盐溶液中，通过化学镀，使铜盐溶液中的铜离子通过化学置换反应转换为铜单质，以微粒形式沉积在铁基材表面；

S3、氧化改性，将表面镀铜改性的铁基材在惰性气体中烘干，然后进行氧化改性，使铁基材表面的铁单质和铜单质部分氧化为金属氧化物。

4.根据权利要求3所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述铜盐溶液的质量浓度为1％～10％。

5.根据权利要求3所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述铜盐溶液中的铜盐为可溶性铜盐，包括硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，在所述步骤S3中，将表面镀铜改性的铁基材烘干后在氧化性气体中氧化一定时间或使用氧化溶剂喷洒进行氧化改性。

7.根据权利要求6所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的催化剂，其特征在于，所述氧化性气体为氧气、50％氧气或氧气与空气的混合气体，所述氧化溶剂为过氧化氢溶剂或次氯酸钠溶剂。

8.催化还原处理航天推进剂生产污水的装置，其特征在于，包括滤床反应器、作为滤料装填在滤床反应器中的催化剂、用于将航天推进剂生产污水提升至所述滤床反应器的水泵，以及用于循环提升进入滤床反应器的污水的循环水泵，其中，所述催化剂为权利要求1至7中任一项所述的催化剂。

9.根据权利要求8所述的催化还原处理航天推进剂生产污水的装置，其特征在于，所述催化剂的堆积密度为0.1～2.0×10³kg/m³。

10.催化还原处理航天推进剂生产污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

将一定体积量的航天推进剂生产污水通入滤床反应器后关闭进水口，使用加热棒将污水加热至30℃；

将加热后的污水从上向下或平流方式不断流过滤床反应器进行反应，污水在催化还原体系滤床中的停留时间为30～300分钟；

将反应后的污水排出，并泵入下一体积量的航天推进剂生产污水进行下一个循环处理。