蒸氨法制备绿铜锌矿晶体的工艺研究

本文以碱式碳酸铜、碱式碳酸锌和浓氨水为原料,采用蒸氨法合成绿铜锌矿。通过XRD、TGA、SEM-Mapping、FT-IR等表征手段,研究工艺条件对绿铜锌矿晶体结构的影响规律。实验表明,铜浓度为120 g/L,铜锌摩尔比分别为3∶2、1∶1、2∶3时,沉淀产物中的晶体由绿铜锌矿与孔雀石组成,且孔雀石数量随铜锌摩尔比的降低而减少。当铜锌摩尔比为2∶3,铜浓度由120 g/L降低至80 g/L时,孔雀石晶体的数量进一步减少。在铜锌摩尔比为2∶3,铜浓度为80 g/L的条件下,沉淀得到单一物相的绿铜锌矿晶体,为蒸氨法控制合成绿铜锌矿提供了数据支撑。

蒸氨法制备铜硅催化剂的二甲醚水蒸气重整制氢性能

采用蒸氨法制备出不同Cu负载量的xCu/SiO_2-AE催化剂,并将其用于二甲醚水蒸气重整制氢反应。当Cu负载量为30%(w)时,30Cu/SiO_2-AE催化剂表现出最佳的催化性能。结果显示,该方法制备的催化剂表面具有高度分散的CuO和层状硅酸铜物相,经还原后分别形成Cu^0和Cu^+物种。与常规浸渍法制备的30Cu/SiO_2-IM催化剂相比,蒸氨法制备的30Cu/SiO_2-AE催化剂具有优异的催化稳定性和活性,这与其独特的层状结构和表面Cu^0与Cu^+之间的协同作用相关。

氨铜比对蒸氨法Cu/SiO_2催化剂活性组分演变及二氧化碳加氢性能的影响

铜催化剂表面铜活性物种的性质与分散度是影响CO_2加氢性能的关键因素。以硅溶胶为载体、铜氨络合物为铜源采用蒸氨法制备了Cu/SiO_2催化剂考察了氨铜比对Cu/SiO_2催化剂表面铜活性物种的形成和CO_2加氢制甲醇反应性能的影响。通过N_2-physisorption、TEM、XRD、IR和BET等技术对催化剂的结构和性质进行了表征。结果显示,铜氨溶液中适当的氨浓度,有利于铜氨配体的形成和蒸氨过程中铜活性组分的均匀分布,有利于层状硅酸铜和氧化铜双活性组分的形成。在反应温度523 K,反应压力2.5 MPa,进气比V(CO_2):V(H_2):V(N_2)=10:30:4,反应空速1800 mL_(STP)/(g·h)的条件下,氨铜比为4的Cu/SiO_2-N4催化剂获得较优CO_2加氢催化性能,CO_2的转化率31%,CH_3OH的选择性54.8%,CH_3OH的收率17%。

微负压蒸氨法合成超细碱式碳酸锌的工艺研究

以精制碳酸铵锌溶液为原料,采用微负压蒸氨方法合成超细碱式碳酸锌。分析了不同工艺条件下对产品主成份含量、堆积密度及晶体粒径的影响,控制过程条件可以得到超细产品,粒径小于200 nm,锌的析出率大于98.0%,产品的主成份Zn小于57.5%.

煤气吹脱解吸法代替水蒸汽蒸氨法的对比研究

将研发的"煤气吹脱解吸法"(ZL200610019372.4)与传统的"水蒸汽蒸氨法"在脱除氨氮的原理、工艺、处理效果和经济环境效益等方面进行对比研究,结果表明:前者较后者工艺设备简单;煤气(吹脱介质)闭路循环;成本费用低;脱除氨氮效率高;勿须生化处理,氨氮即可达国家二级排放标准;具有很好地经济性和环境友好性。

硅源对蒸氨法制备Cu/SiO_2催化剂催化甲醇裂解制氢的影响

采用蒸氨法制备Cu/SiO_2催化剂,分别考察气相二氧化硅(SiO_2-aer)、硅胶(SiO_2-gel)和碱性硅溶胶(SiO_2-sol)对Cu/SiO_2催化剂催化甲醇裂解制氢性能的影响,并采用N2吸附-脱附、N2O化学吸附、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)、X射线衍射(XRD)、H_2程序升温还原(H_2-TPR)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对催化剂进行表征。结果表明,硅源对Cu/SiO_2催化剂的活性具有较大影响。以碱性硅溶胶作为硅源制得的Cu/SiO_2-sol催化剂比表面积较大,活性中心粒径较小且分散均匀,这些使得其制氢性能优于其他两种硅源为载体所制备的催化剂。在反应温度280℃,反应压力1 MPa,甲醇质量空速0.6 h-1的条件下,相较于Cu/SiO_2-aer和Cu/SiO_2-gel催化剂,Cu/SiO_2-sol催化剂的甲醇转化率分别提高10%和7%,气相副产物CH_4和CO_2浓度也有所降低,该催化剂上的甲醇转化率和气体收率分别达到98.4%和96.7%。

蒸氨法制备Ni/SiO2催化剂及其在2-MF加氢制2-MTHF反应中的应用

以硝酸镍为镍源,碱性硅溶胶为硅源,采用蒸氨法制备了Ni/SiO2催化剂。通过XRD、N2等温吸附脱附、H2-TPR、NH3-TPD、XPS和TG对催化剂进行表征。采用固定床反应器,考察了催化剂焙烧温度及反应条件对催化剂应用于2-甲基呋喃(2-MF)气相加氢合成2-甲基四氢呋喃(2-MTHF)的反应性能。结果表明,蒸氨法制备的Ni/SiO2催化剂在焙烧后均呈现层状硅酸镍结构,还原后保持了该结构,活性组分Ni晶粒尺寸较小、金属载体相互作用较强,从而具有较高的活性。催化剂的焙烧温度影响催化剂Ni晶粒尺寸及催化剂的表面酸性。在500℃焙烧条件下制备的催化剂性能最佳,优化反应条件下,2-MF转化率100%,2-MTHF选择性为93.5%,反应15 h内催化性能稳定;含碳的有机物在催化剂表面沉积是催化剂失活的主要原因。

蒸氨法Cu基催化剂的制备及生物质液体燃料合成的研究

利用蒸氨法制备了不同Cu负载量的Cu/SiO2催化剂,对生物质平台化合物5-羟甲基糠醛进行常压气相催化加氢反应,合成新能源液体燃料2,5-二甲基呋喃。利用XRD、BET和TPR测试技术对催化剂结构进行了表征,考察了Cu负载量和反应温度对催化剂催化性能的影响。结果表明,活性组分Cu高度分散于载体内,形成了具有高比表面积和适宜孔结构的层状硅酸铜结构,Cu与载体SiO2之间具有较强的相互作用,适宜的Cu负载量为25%。在反应温度为230℃、原料液空速为1. 1 h-1、氢/醛摩尔比为90∶1的条件下,5-羟甲基糠醛的转化率可达100%,2,5-二甲基呋喃的选择性达94. 6%。

兰炭废水汽提蒸氨工艺的氨氮深度处理

针对兰炭废水难处理和以生化处理为核心的废水处理工艺成本超高的问题,提出汽提蒸氨和次氯酸钠氧化法耦合达到氨氮深度处理目的,利用正交试验法为工艺耦合考察工艺参数。结果显示:以汽提蒸氨后氨氮质量浓度为100 mg/L的废水为处理目标,最优条件为反应温度45℃,pH值7,鼓气速度5 mL/min,次氯酸钠添加量50 g/L,处理后的水中剩余氨氮质量浓度为2.4 mg/L,去除率达到97.5%,满足熄焦水要求。经过耦合后的处理工艺操作路线短,运行简单,处理过的废水可二次利用,实现准零排放。处理每t废水的运行成本约33.55元/t,副产品氮气和氨水可实现47.5元/t产值,去除运行成本,可获13.95元/t净利润,同时还可以节省大量外购新鲜水,可为废水资源化利用和实现零排放提供一个新思路。

催化剂制备方法对甲醇裂解制氢的影响

分别采用浸渍法,离子交换法,共沉淀法和蒸氨法制备相同铜硅比的Cu/SiO_2催化剂,在固定床上评价不同方法制备的催化剂对甲醇裂解制氢的影响。发现在260℃,2MPa,LHSV为0.9h^(-1)的最佳工艺条件下,蒸氨法制备的SAM催化剂甲醇转化率最高为93.3%,裂解气中氢气物质的量分数为74.81%。通过BET,XRD,H_2-TPR,NH_3-TPD手段进行表征,发现SAM催化剂上的Cu负载量最高、分散度最好,表面的总酸位点最少,Cu与载体之间的作用力合适,有利于甲醇的裂解。

高浓度氨氮废水处理技术比较

介绍了目前工业中对高浓度氨氮废水的处理方法：包括吹脱法、蒸氨法、沉淀法三种处理技术；介绍了目前处于试验研究阶段的处理技术包括：真空脱氮法、臭氧处理方法、加气气浮法。

3-羟基丙酸甲酯加氢合成1,3-丙二醇反应中La对Cu/SiO_(2)催化剂的修饰作用

[目的] 3-羟基丙酸酯加氢制备1,3-丙二醇(1,3-PDO)过程中存在β-羟基脱除等副反应,导致1,3-PDO的选择性和收率不高,其中高效催化剂的开发是解决该问题的关键.[方法]采用蒸氨法制备了不同添加量La修饰的20Cu/SiO_(2)催化剂,对其进行催化性能评价,并通过H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和N_(2)物理吸附-脱附对其进行表征.[结果] 20Cu-0.50La/SiO_(2)的催化性能最佳,它显著地提高了3-羟基丙酸甲酯(3-HMP)加氢制1,3-PDO的催化活性和稳定性,其中3-HMP转化率为91.8%,1,3-PDO的选择性和收率分别为85.2%和78.2%.这是在高液时空速(LHSV=0.10 h^(-1))的条件下取得的最佳结果.[结论] La的加入与Cu产生了强相互作用,增强了催化剂中Cu的分散性,同时提高了Cu^(+)物种表面浓度,使活性Cu的比表面积增加,从而提高了加氢反应的活性和稳定性.

蒸氨法脱除垃圾渗滤液中氨氮的研究

采用蒸氨法脱除垃圾渗滤液中的氨氮,并将氨氮以氨水的形式回收,用于垃圾焚烧发电厂的烟气处理。中试结果表明,蒸氨系统对渗滤液中氨氮的脱除率高达95%以上,同时可使碱度、硬度和电导率分别下降47%、44%,32%,综合运行成本约为11.4元/m^3,实现了氨氮的资源化利用,而且可大大降低渗滤液的后续达标处理难度。

焦化废水脱氮处理技术进展

评述了焦化废水脱氮处理方法,包括蒸氨法、折点加氯法、吸附法、催化湿式氧化法、烟道气治理法及生物法,介绍了传统处理方法的改进措施及其适用情况,并对生物脱氮领域最新研究理论及工艺发展方向进行了介绍。

AgRu双金属催化剂在乙二醇选择加氢中的研究

乙醇是化工生产中重要的有机溶剂和生产原料。通过氨蒸法制备新型的AgRu双金属负载Si O2催化剂,采用XRD、BET和TEM等对催化剂进行表征,考察Ru的加入对Ag/Si O2催化剂在乙二醇加氢中催化性能的影响。当在反应温度175℃,压力2 MPa条件下,Ru的加入,对反应活性起到抑制作用,但可促进C-C键的选择加氢。产生这个结果的主要原因可能是由于当Ru的加入,改变了Ag纳米颗粒对C-O键的活化能力。

多级孔二氧化硅负载铜催化剂制备及甲醇脱氢性能

甲酸甲酯是一种重要的煤化工下游化学品,甲醇脱氢制甲酸甲酯主要使用铜基催化剂,金属铜易发生团聚、烧结是限制催化剂性能的关键因素。通过水热合成法制备有序多级孔氧化硅载体(HPS-x),采用蒸氨法和浸渍法分别制得Cu/HPS-x(x=100、130和160)和Cu/HPS-130-W催化剂,考察不同水热温度对催化剂在甲醇脱氢制甲酸甲酯的催化性能的影响,催化剂活性顺序为:Cu/HPS-130>Cu/HPS-160>Cu/HPS-100>Cu/HPS-130-W。表征结果显示,水热温度对HPS载体的织构性质有显著影响,HPS-100以微孔为主,介孔较少,HPS-160比表面积较低,HPS-130载体有适宜孔径分布的有序微介孔结构,能有效促进Cu粒子分散,防止活性组分团聚,进而提高催化剂活性。采用蒸氨法制备的Cu/HPS-130催化剂在0.2 MPa、300℃反应条件下,甲醇转化率和MF选择性分别达38.7%和79.8%,明显优于浸渍法制备的Cu/HPS-130-W催化剂。结果表明蒸氨法比浸渍法更有利于活性组分的分散,载体和金属间相互作用更强,避免活性组分的团聚和剥离。

新型甲醇合成催化剂的研制

本文采用不同的制备方法制备铜基甲醇合成催化剂,利用XRD、TPR、BET、SEM、TEM等技术手段对所制备催化剂的物相组成、物相结构、活性比表面、表面形貌、粒子大小进行了研究;并进行了活性评价。研究结果表明,用硝酸盐共沉淀法制备的催化剂,其性能和结构均优于用蒸氨法制备的催化剂。

老化时间对Cu/SiO2催化乙酸加氢制乙醇的影响

采用蒸氨法制备了不同老化时间的Cu/SiO2催化剂。在固定床反应器上评价了Cu/SiO2催化剂对乙酸加氢制乙醇的催化性能,并通过BET、H2-TPR、FT-IR和XRD手段对催化剂性质进行了表征。结果发现,老化时间对催化剂中层状硅酸铜的形成有重要影响。适当延长老化时间,不仅有助于催化剂中形成更多的层状硅酸铜,从而使催化剂获得更多的Cu^0和Cu^+物种,还可以提高催化剂上Cu^0和Cu+物种的分散度及与载体之间的相互作用力。老化时间为6 h制得的Cu/SiO2催化剂对乙酸加氢具有较高的催化活性。

草酸二甲酯加氢催化剂制备研究

采用蒸氨凝胶法制备了一系列不同工艺条件下的铜基催化剂,将其用于草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇(EG)的反应,分别考察了终点p H、铜含量(质量分数)等对催化剂加氢性能的影响,并采用N2吸附脱附方法对催化剂进行了表征。使用较优工艺条件制备的催化剂,DMO转化率达到100%,EG选择性达到95%,同时,催化剂还表现出较好的长周期稳定性。

Cu/SBA-15的制备及其催化C18甲酯选择性加氢的性能

采用浸渍法、沉淀法和蒸氨法分别制备了10%(w)负载量的Cu/SBA-15系列催化剂,并应用于C18甲酯的选择性加氢反应中;选择蒸氨法制备的CuSi-AE催化剂,考察了温度、压力、重时空速(WHSV)、氢酯体积比等反应条件对加氢性能的影响。采用XRD、BET、N_2吸附-脱附、TEM等方法对所制备催化剂进行表征。表征结果显示,制备方法对催化剂孔结构、铜物种类型及其分散行为有着显著影响,CuSi-AE催化剂活性最高。实验结果表明,在150℃、0.5 MPa、WHSV=3h^(-1)、氢酯体积比1 200等优化后的反应条件下,CuSi-AE催化剂能够连续、高效、稳定运行28h以上,油酸甲酯含量最高可达91.06%。