[发明专利]可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂及其制备方法和在催化水解光气中的应用。所述催化剂包括碳化硅、氧化铈和粘结剂。所述制备方法包括步骤：a.用盐酸溶液活化处理碳化硅粉体，然后用去离子水洗涤干净、干燥，得活化后的碳化硅粉体；b.将活化后的碳化硅粉体与粘结剂加入到硝酸铈溶液中，混合均匀干燥后得到混合泥料；c.将混合泥料压缩成型，经干燥烧结后得到所述可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂。本发明催化剂以碳化硅为载体，氧化铈为活性组分，该催化剂制作步骤简单、光气分解率高、寿命长，且不受氯苯等有机溶剂影响，解决了现有SN‑7501等催化剂分解效率低、所需工艺装置复杂的问题。

技术领域

本发明涉及光气化反应中用于处理含光气尾气的技术领域，具体涉及一种可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称，是制造聚氨酯材料的主要原料之一，在泡沫塑料、胶粘剂、涂料、固化剂领域得到了广泛的应用。

异氰酸酯主要是由光气与胺类反应生成，在异氰酸酯的生产过程中，不可避免的会有含光气的尾气生成。

光气又称碳酰氯，属于极度危害物质，对人体、环境可产生巨大危害，需经过处理达标后才能排放。

在异氰酸酯行业中处理含光气尾气的方法主要有碱破坏法、焚烧法和催化水解法等。

催化水解法作为常用的含光气尾气处理方法，需光气与水在催化剂表面发生作用。催化剂的分解效率、寿命与工艺的复杂程度是制约催化水解法的关键因素。

现有技术中用于光气化反应尾气处理的常用催化剂为硅铝系的SN-7501，例如公开号为CN 104096377 A、CN 111111432 A的专利技术均采用该催化剂进行含光气的尾气处理。

然而，SN-7501商用催化剂的光气分解催化活性仍有待提高，光气分解率普遍不到90％，由此导致在实际应用中通常需要碱液保护系统以防止因光气分解效率低而产生的光气泄漏问题。

此外，SN-7501商用催化剂还易受氯苯等有机溶剂的毒害作用，容易失活。例如，公开号为CN 111111432 A的专利说明书公开了尾气中含有的氯苯会对催化剂SN-7501的活性造成影响，该专利技术提出的解决方案是先利用冷凝塔对氯苯等有机溶剂进行吸收处理，这种解决方案会导致装置工艺复杂化。

发明内容

针对上述技术问题以及本领域存在的不足之处，本发明提供了一种可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂，以碳化硅为载体，氧化铈为活性组分，该催化剂制作步骤简单、光气分解率高、寿命长，且不受氯苯等有机溶剂影响，解决了现有SN-7501等催化剂分解效率低、所需工艺装置复杂的问题。

具体技术方案如下：

一种可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂，包括碳化硅、氧化铈和粘结剂。

所述的可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂，所述碳化硅的粒径大小优选为10-100μm，进一步优选为20-80μm，上述优选粒径范围的碳化硅粉体有利于压缩成型。

以所述碳化硅的质量为基准，所述的可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂中氧化铈的质量百分含量优选为1％-15％，进一步优选为5％-10％，较高含量的二氧化铈会形成更多的晶格缺陷，但是二氧化铈含量过高，对催化性能提升不明显。

本发明还提供了所述的可高效分解光气且耐氯苯中毒的催化剂的制备方法，所述制备方法包括步骤：

a.用盐酸溶液活化处理碳化硅粉体，然后用去离子水洗涤干净、干燥，得活化后的碳化硅粉体；

b.将活化后的碳化硅粉体与粘结剂加入到硝酸铈溶液中，混合均匀干燥后得到混合泥料；