某企业合成型有机热载体混用研究

有机热载体是一种被广泛使用的优良传导热量的介质,在某些行业使用的有机热载体锅炉需满足特殊的工艺温度要求(操作温度高达340℃),对某行业使用的双组分混合有机热载体进行了特性分析、历年在用有机热载体检验报告调研和在用有机热载体性能测试。经分析,在该行业的工艺条件下混用有机热载体存在满足一定的综合使用特性(倾点较低、操作温度较高、饱和蒸气压较低、不需伴热操作方便等),且该混用有机热载体在历年使用中各项指标变化稳定,未发现突变等情况。但在使用过程中该混用有机热载体也出现过残碳值、酸值超标的现象,其中残炭值最高达3.4808%,酸值最高达1.0026 mg KOH/g,调研发现再生处理手段能有效将超标值恢复至允许使用标准。对该企业的在用混合有机热载体进行闪点、运动黏度、残碳和酸值测试,结果表明,除一个样品闪点值达到安全警告标准之外,其余测试性能均在允许使用范围内。最后,为保障此类混用有机热载体锅炉的安全运行,对有机热载体混合添加与再生单位、企业管理操作人员、有机热载体检验单位的工作提出了相关建议。

一步水热法合成具有(001)高能晶面的SO_4^(2–)-TiO_2及其NH_3-SCR脱硝性能（英文）

氮氧化物(NO_x)是当今大气环境中的主要污染物之一,氨法选择性催化脱硝技术(NH_3-SCR)是最有前景的烟气脱硝技术之一.在众多的NH_3-SCR催化剂中,钛基催化剂由于其较好的热稳定性、抗硫性和环境友好性成为近年来研究的热点.本文以SO_4^(2-).离子作为晶面导向剂,采用一步水热法合成了具有(001)高能晶面的SO_4^(2-).-TiO_2,负载氧化铈后用于SCR反应,并以Ce/P25和Ce/P25-S(浸渍法硫酸化)作为参照对比.研究发现,Ce/TiO_2-001更适合于中、高温NH_3-SCR反应,在290 oC时NO转化率已达99%,并且在290–480 oC范围内均保持99%的脱硝效率.利用X射线衍射、N2吸附脱附、透射电子显微镜、X射线光电子能谱(XPS)、NH3/O2程序升温脱附(TPD)、傅里叶原位红外光谱等技术研究了上述催化剂的表面物化性质与脱硝性能的关系.相比于Ce/P25和Ce/P25-S,Ce/TiO_2-001具有更高的比表面积(107 m^2/g),形成了介孔TiO_2单晶,且晶粒尺寸更小.XPS和NH3-TPD结果表明,Ce/TiO_2-001表面具有丰富的酸性位.硫酸化可以增加催化剂表面的Brosted/Lewis酸性位;同时,(001)高能晶面有利于水分子的解离,从而促进酸性位的产生.O_2-TPD表明,Ce/TiO_2-001催化剂表面存在大量化学吸附氧,这与其一步合成中的硫酸化和(001)高能晶面密切相关,而化学吸附氧在中高温SCR反应中起着重要的作用.通过原位红外分析可得,不同催化剂表面所形成的NO_x吸附物种有所差异,在30°C时,Ce/P25的NO_x吸附物种比较丰富,存在气相NO2、双齿硝酸盐、线性硝酸盐、单齿硝酸盐和桥式硝酸盐,而Ce/P25-S和Ce/TiO_2-001上的NO_x吸附物种则以单齿硝酸盐/亚硝酸盐为主.随着温度的升高,以上催化剂表面的NO_x吸附物种逐渐变为以气相NO2和双齿硝酸盐为主.但同种NO_x吸附物种(气相NO2、双齿硝酸盐)在不同催化剂上的反应活性也有所不同,在250°C时,其顺序为:Ce/TiO_2-001>Ce/P25-S>Ce/P25,与脱硝性能相符.由此可推测,催化剂表面硫酸化和(001)高能晶面的存在有利于提高NO_x中间产物的反应活性,增加反应速率,从而提高脱硝性能.综上所述,硫酸化、高比表面积和(001)高能晶面是Ce/TiO_2-001具有很好脱硝活性的重要原因.硫酸化可以提供丰富的酸性位,增强氨的吸附性能;高比表面积不仅可以负载更多的活性组分,而且有利于活性组分的均匀分散,对降低活性中心的尺寸、防止活性组分烧结团聚有积极作用.而(001)高能晶面则可以促进中、强酸和化学吸附氧的形成,活化NO_x吸附物种。