碳九原料中甲乙苯脱氢制备甲基苯乙烯催化剂研究

本试验制备了Fe-K-Mo甲乙苯脱氢制备甲基苯乙烯催化剂,确定了:反应温度600~620℃,水烃比(质量比)2.5~3.0,液空速0.7~1.0 h^(-1)为优选甲乙苯脱氢催化剂的考察条件。研究了催化剂焙烧温度、铁源、钾铁比、助剂Mo对催化剂性能的影响,结果表明:催化剂在焙烧温度850℃、Fe(NO_(3))_(3)铁源、钾铁比0.25、助剂Mo等条件下具备较好的转化率和选择性;通过XRD、TPR等测试表征显示,K_(2)Fe_(22)O_(34)相是甲乙苯脱氢的主要活性组分;Mo助剂的加入在改善催化剂结构及促进活性等方面具有明显的效果,同时提高了Fe-K催化剂的热稳定性、抗氧化性。

废烟气脱硝催化剂中TiO_(2)资源化回收实验研究

采用高温碱浸和酸洗的方法对废选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂进行处理,研究碱浸和酸洗对催化剂各组分的浸出效果,考察温度对催化剂浸出行为的影响规律。结果表明,碱浸温度的提高促进V和W的浸出,210℃时V和W的浸出率分别为82.38%和74.92%。经高温碱浸和酸洗处理后,Al、Ca、Na等杂质的最高浸出率均可达98%以上,回收TiO_(2)的纯度较高,可用于生产新催化剂。高温碱浸会破坏催化剂的结构,有利于后续HCl处理对杂质的去除,除杂效果优于直接酸洗处理。高温碱浸过程中会生成Na_(2)TiO_(3),经HCl反应并水解后会形成新的TiO_(2)颗粒,形成更多的小孔,比表面积增大。

有序介孔炭负载Pt-MoO_(x)催化剂的制备及其催化甲基环己烷脱氢性能

以有序介孔炭(CMK-3)作为载体,采用原子层沉积技术制备出催化剂y Pt CMK-3及MoO_(x)助剂调控催化剂y Pt-z MoO_(x)CMK-3(y、z分别为Pt和MoO_(x)的沉积循环次数),研究了沉积循环次数对Pt金属分散度和催化剂甲基环己烷脱氢性能的影响。结果表明,适中的Pt分散度和适量原子级分散的MoO_(x)助剂能显著提升Pt基催化剂的性能。与10Pt CMK-3相比,10Pt-1MoO_(x)CMK-3催化剂上的脱氢速率(单位时间内单位质量Pt产生H_(2)的物质的量)从79.02 mol(g·h)提高至97.88 mol(g·h),甲基环己烷转化率由71%提高到91%。MoO_(x)助剂加入对Pt颗粒分散度影响较小,主要提高了Pt表面电子密度,降低了催化剂的起活温度。此外,MoO_(x)助剂还通过氢溢流促进H_(2)在催化剂表面的脱附,从而提高H_(2)产率。

溶胶凝胶法铈锆锰基脱硝催化剂制备及性能

为了提高铈锆基脱硝催化剂的低温脱硝性能,采用溶胶凝胶法和溶胶凝胶法+浸渍法制备了一系列铈锆锰基脱硝催化剂,通过XRD、XPS、N_(2)-吸附脱附、NH_(3)-TPD、H_(2)-TPR、SEM/EDS等手段对催化剂进行了表征,对催化剂的脱硝性能进行了评价。结果表明:在100~350℃温度范围内,空速为220000 h^(-1)的条件下,采用溶胶凝胶法制备的CZM-0.2催化剂展现出最好的低温脱硝性能;CZM-0.2催化剂优异的低温脱硝性能主要与其较好的Mn分散度、较高的Mn^(4+)含量、较强的低温还原性能(MnO_(x)的逐步还原)和较多的弱酸位点有关。

废低温脱硝催化剂热处理除硫铵盐研究

废低温脱硝催化剂表面被硫酸氢铵覆盖,会严重影响脱硝催化剂的使用活性,而且在再生水洗过程中,硫酸氢铵会影响废脱硝催化剂的物理强度。由此,本文研究了在水洗前增加高温煅烧工艺,去除废低温脱硝催化剂中的部分硫酸氢铵,以保证废低温脱硝催化剂再生的顺利进行。

废SCR脱硝催化剂碱性浸出液制备白钨精矿工艺研究

目前,通常采用氢氧化钠碱浸法从废SCR脱硝催化剂中提取钨,得到含钨碱性浸出液。该浸出液中除钨之外还含有钒、硅、硫等杂质元素,并且由于溶液碱浓度较高,传统的萃取和吸附方法难以实施,传统盐酸中和-氯化钙沉淀法则会引入Cl-导致设备腐蚀。本文提出了一种新的硫酸镁脱硅-氧化钙沉淀工艺,进行除硅沉钨,制备白钨精矿。在硫酸镁脱硅过程中,通过使用硫酸来调节体系pH值为11,在镁硅摩尔比为0.9的条件下,可达到97.6%的硅脱除率。利用氧化钙将脱硅液沉淀生产白钨精矿,在钙钨摩尔比为1.1、温度108℃沸腾的最佳工艺条件下,得到的白钨精矿产品中WO3含量达到74.69%,硫含量为0.90%,硅含量为1.00%,满足YS/T 231—2015白钨精矿一级品标准。该工艺实现了废SCR脱硝催化剂碱性浸出液中钨的高效回收,同时避免了传统盐酸中和-氯化钙沉淀制备白钨精矿过程中引入Cl-可能导致设备腐蚀的问题。

丁烷脱氢工艺及催化剂研究进展

C_(4)烯烃作为石油化工和聚合物行业的基础原料被广泛用于合成橡胶、塑料和特种燃料等的生产。由低碳烷烃向C 4烯烃的转化,不仅可以有效缓解我国低碳烯烃紧缺的难题,而且可以大大提升低碳烷烃的附加值。综述近年来国内外丁烷催化脱氢的技术现状与研究进展,重点论述正丁烷脱氢反应的机理、催化剂活性组分、载体及助剂对催化脱氢性能的影响,概述脱氢催化剂的失活原因,并对丁烷脱氢催化剂的研究前景进行展望。

混合酸浸法回收废脱硝催化剂的研究

为提高废脱硝催化剂中钒的浸出率,将草酸和硫酸配制成混合酸,进行了废脱硝催化剂在混合酸下的钒浸出研究,考察了不同温度下混合酸的浓度配比对钒浸出率的影响。结果表明:以0.6 mol/L草酸+3 mol/L硫酸的混合酸作为浸出剂时,废脱硝催化剂中钒的浸出率达81.91%。在优选工艺下得到的浸出渣粉体的主要成分为锐钛矿型TiO_(2),在富集TiO_(2)的同时浸出渣的比表面积提高18.3%,钛钨含量占比为91.8%,可作为制备催化剂的原材料循环使用。

二元复合氧化物载体在加氢脱硫催化剂中的应用进展

加氢脱硫技术对实现劣质油品清洁化、低碳化与多元化高效利用至关重要,其关键是高性能催化剂的开发,核心之一是适宜催化剂载体材料的创新。本工作分别总结了向Al_(2)O_(3)及TiO_(2)中引入第二组元后作为加氢脱硫催化剂载体的研究进展。第二组元氧化物的引入克服了Al_(2)O_(3)载体酸类型单一及商用催化剂金属与载体间相互作用过强等缺点,同时保持了较大的比表面积;第二组元氧化物能够有效提升TiO_(2)载体材料的热稳定性及比表面积的同时调节了载体材料表面酸性等。究其原因在于第二组元的引入可显著改变Al_(2)O_(3)或TiO_(2)表面羟基环境,进而促进了活性金属前驱体在载体表面的锚定和分散,有利于更多NiMo(W)S活性相的形成,提升了催化剂的加氢脱硫性能。

混合酸浸出废脱硝催化剂中钒的动力学研究

钒钛系脱硝催化剂由于长期运行在火电厂高温烟气中,活性会随着运行时间的延长而逐渐下降,使用寿命一般为3~4 a。其中约60%的脱硝催化剂受物理结构破损、机械性能下降等因素影响而不具备再生价值,需作报废处理。对其中有价金属元素的提取是实现报废脱硝催化剂高效资源化利用的重要方式。本文针对无机与有机混合酸溶液回收废脱硝催化剂中钒的过程,分析了浸出过程中的动力学模型,采用宏观动力学的研究方法,探究了浸出过程的控制类型。结果显示,硫酸-草酸混酸浸出废脱硝催化剂中钒的过程为典型的液-固相非催化反应类型,动力学模型为未反应核缩减模型。浸出过程中钒的动力学控制类型为表面化学反应控制,可用动力学方程来拟合,拟合直线的线性相关系数大于0.98,具有很好的线性相关性,该过程的反应活化能为4.53 kJ/mol。

宽温稀土基SCR脱硝催化剂研究进展

氮氧化物(NO_(x))是雾霾、酸雨和臭氧的重要前体物,燃煤电厂等固定源和柴油车等移动源的烟气脱硝迫在眉睫。氨气选择性催化还原技术(NH3-SCR)是目前最有效的烟/尾气脱硝技术。为满足NO_(x)排放标准,NH3-SCR催化剂需在较宽温度范围内具有高效的脱硝活性和稳定性。稀土材料因独特的电子结构,可调节的表面酸性和氧化还原性,在脱硝领域应用前景广泛。综述中低温及中高温稀土基金属氧化物SCR脱硝催化剂最新研究进展,分子筛SCR脱硝催化剂制备方法,包括离子交换法、一锅法及绿色合成法,并总结了目前宽温SCR催化剂的研究热点及挑战。

脱硝催化剂碱(土)金属中毒机制及抗中毒方法研究进展

氮氧化物作为多种燃烧过程的副产物,长期以来对环境和人类健康产生了不利影响。为了从源头上减少氮氧化物的排放,选择性催化还原(SCR)脱硝技术因其高效成熟的技术特性而被广泛应用。然而,在燃烧过程中产生的碱金属和碱土金属会对SCR催化剂产生不利影响,导致脱硝性能下降。因此,深入研究碱金属对SCR催化剂的中毒机理和抗中毒策略对于延长催化剂的使用寿命并降低运行成本至关重要。系统梳理了碱金属对多种SCR催化剂中毒的机理,并总结出碱金属主要通过化学中毒和物理中毒过程影响催化剂的性能。同时,概述了提升SCR催化剂的抗碱金属中毒能力的相关研究进展,包括催化剂改性、合理设计催化剂结构以及有效利用催化剂载体等方法。在综合考虑催化剂实际应用场景的基础上,阐释了烟气中碱金属与SO_(2)、重金属等成分对催化剂的共同毒害影响,并展望了催化剂的协同抗性研究。

超低温脱硝催化剂的抗水/硫/硝铵中毒研究进展

氮氧化物(NO_(x))的深度减排是我国大气环保领域的一项紧迫任务,以氨为还原剂的选择性催化还原(SCR)是工业烟气NO_(x)治理的主流技术。随着脱硝重心由燃煤电厂向钢铁、水泥等非电行业转移,脱硝催化剂的工作温度也出现低温化发展的转变趋势,特别是经湿法或半干法脱硫处理后,烟温多低于150℃。在此背景下,如何实现脱硝催化剂的长效稳定运行是SCR技术应用面临的一项严峻挑战。温度降低不仅会加剧水、硫中毒失活,还容易产生新的硝铵盐沉积问题。从温度降低带来的脱硝催化剂性能变化出发,在对不同干扰物种(H_(2)O、SO_(2)、NH_(4)NO_(3))诱导催化剂失活及其特征作简要介绍的基础上,重点从脱硝催化剂结构调变、组合净化工艺选择以及反应气氛调控等角度,对现有抗水/硫/硝铵中毒策略进行归纳总结,并探讨其抗中毒机理。最后,结合实际应用需求,对超低温脱硝催化剂抗中毒研究的未来发展方向进行了展望。

拟薄水铝石老化pH对氧化铝载体及加氢催化剂脱硫性能的影响

研究了NaAlO_(2)-Al_(2)(SO_(4))_(3)法分步连续中和制备拟薄水铝石工艺中老化pH的影响,并制备了相应的NiMoP Al 2O 3催化剂,使用4,6-二甲基二苯并噻吩作为反应物对催化剂进行加氢脱硫性能评价。结果表明:老化pH对拟薄水铝石性质影响显著,老化pH为8.6时产品中硫酸根含量过高,老化pH为10.0时产品中三水氧化铝杂晶和Na 2O杂质含量过高,老化pH为9.0~9.5时可以得到杂质含量较低的拟薄水铝石;老化pH还影响不同晶面的生长速率,老化pH高有利于提高(020)晶面的生长速率;老化pH为9.0和9.5时载体的孔体积和比表面积较大,最可几孔径为9.1 nm;老化pH显著影响载体表面不同类型羟基的比例,从而影响不同载体负载的活性金属的低温还原峰温度和六配位二维钼多聚物所占比例。催化剂的加氢脱硫活性与载体上负载的活性金属的低温还原峰温度和六配位二维钼多聚物所占比例顺序一致。当拟薄水铝石老化pH为9.0时,最有利于制备高活性加氢脱硫催化剂载体。

ICP-AES测量脱硝催化剂中五氧化二钒的不确定度分析

对电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AE)测定脱硝催化剂中五氧化二钒的不确定度进行评定,分析测量过程中不确定度产生来源,从试样称量、试样消解方式、标准溶液配制、工作曲线、测量重复性、摩尔质量等产生的不确定度分量进行分析计算,最后计算方法合成不确定度及扩展不确定度。结果表明,测量结果的最大不确定度来源为标准溶液配制过程(约43%)、试样重复测量(23%)及标准曲线变动(24%)所引入的不确定度,在测量过程中应重点关注和控制。当脱硝催化剂中五氧化二钒含量为2.00%时,方法扩展不确定度为0.032%,包含因子k=2,置信概率为95%。

落砂法检测平板式烟气脱硝催化剂耐磨特性的研究及应用

平板式脱硝催化剂的耐磨特性是评价其机械性能的一项关键指标。为实现对该性能的准确测定,设计开发了一种落砂试验方法及装置,利用一定质量磨料自由落体产生的冲击力,对催化剂样品表面产生冲刷作用,并造成质量损失,由此实现对于样品的耐磨特性的评价。经研究论证,优选试验参数采用粒径为0.300~0.425mm的S30408不锈钢砂为磨料,设置磨料的下落高度为2.0 m,磨料的添加速率为0.4kg/min,磨料消耗量为4.0kg,能够获得显著且稳定的检测结果。经与传统旋转橡胶砂轮试验方法进行比对,验证了所开发的落砂试验方法的合理性和可行性,且能够更加有效地区分不同品质催化剂在耐磨特性上的差异。

某水泥窑用烟气脱硝催化剂运行状况分析

某规模为5000 t/d的水泥熟料生产线SCR脱硝装置运行8000 h后,从反应器内取出脱硝催化剂测试块,对每一层测试块样品的几何尺寸、外观、微观结构、化学成分、微量元素、机械强度和工艺性能等项目进行测试,并将运行样品的各项性能检测结果同新催化剂进行对比,分析了脱硝催化剂运行样品性能指标变化趋势及产生的原因,总结了脱硝催化剂性能衰减规律,对水泥窑用脱硝催化剂的运行与管理提出了建议。

脱硝催化剂的研究现状与进展

脱硝催化剂是用于减少工业和能源生产中产生的氮氧化物(NOx)废气的催化剂。最新的研究主要集中在提高催化剂的活性、稳定性和选择性,以降低NOx排放并减少对环境的不利影响。本文主要介绍了目前脱硝催化剂的研究现状与进展,以期为相关研究提供一定的参考。

Fe-Mn/(活性炭-钛)低温脱硝催化剂的研究

活性炭(AC)作载体具有表面积大、孔隙发达的优点,但是抗烧失性差,易发生自燃。本研究采用TiO_(2)改性活性炭,充分利用活性炭和TiO_(2)及活性组分的协同作用,提高Fe-Mn/活性炭催化剂的脱硝活性和抗硫性。对钛前驱体、钛加入方式、钛加入量和活性炭预处理的烧结温度进行了考察,得出采用钛酸丁酯为钛前驱体、混合水解法、TiO_(2)/AC=10%(wt.)、活性炭预处理温度为800℃时,制备出的Fe-Mn/(活性炭-钛)催化剂具有最高活性,在180℃时脱硝效率就能达到80%,200℃能达到90%以上,并且有SO_(2)通入6h后,脱硝效率不低于85%。

水泥行业烟气中重金属铊对脱硝催化剂的影响

水泥行业烟气排放标准越来越严格,水泥企业超低排放改造正在进行,脱硝改造过程中也遇到了一些问题。本文通过对在某水泥厂使用过的脱硝催化剂分析发现,经过水泥烟气和粉尘冲刷,催化剂表面和内部积累了一定的毒性物质铊,由于重金属铊占据了催化剂酸性位,从而造成的催化剂失活速率加速,导致催化剂寿命骤然降低。