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。

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h^(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。

MnO_x/TiO_2-Al_2O_3催化剂在超临界水氧化中的应用

以TiO2-Al2O3为载体、MnOx为活性组分制备了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂,通过差热-质谱、X射线衍射、程序升温还原、BET测定比表面积等方法对MnOx/TiO2-Al2O3催化剂进行了表征;考察了MnOx/TiO2-Al2O3催化剂前体的分解过程及MnO2负载量与MnOx/TiO2-Al2O3催化剂活性的关系;以含苯酚、喹啉和氨氮的模拟焦化废水为对象,在连续超临界水氧化装置上评价了该催化剂的性能。实验结果表明,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂的最佳制备条件为:以硝酸锰溶液为浸渍液,MnO2负载量(质量分数)10%,120℃下干燥4h,500℃下焙烧2h。与MnOx催化剂相比,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂具有较高的比表面积,并在超临界水氧化处理焦化废水过程中表现出了较好的活性。在100h的实验中,MnOx/TiO2-Al2O3催化剂表现出较好的稳定性。

载体焙烧温度对稀燃天然气汽车尾气净化Pd/Zr_(0.5)Al_(0.5)O_(1.75)催化剂性能的影响

以不同温度焙烧得到的Zr0.5Al0.5O1.75复合氧化物为载体,制备了系列1.5%Pd/Zr0.5Al0.5O1.75催化剂样品.采用N2吸附-脱附、X射线衍射、H2程序升温还原、O2程序升温脱附及CO化学吸附等手段对催化剂进行了表征,并测试了催化剂在模拟稀燃天然气汽车尾气中的活性和抗H2O中毒性能.结果表明,载体焙烧温度对催化剂活性的影响很大,其中以950°C焙烧时催化剂的活性最高.在不含H2O条件下,该催化剂对甲烷的起燃温度(T50)和完全转化温度(T90)分别为274和315°C;而在含H2O条件下的T50和T90分别为325和356°C,表现出较高的低温活性和优良的抗H2O中毒能力.

活性炭负载磷钨酸铝催化合成柠檬酸三丁酯

在微波辐射下,以AlPW/C为催化剂催化合成了柠檬酸三丁酯,用均匀设计法优化了合成反应条件。优化工艺条件为:酸∶醇=1∶3 5(m/m),微波功率为360W,微波辐射时间为20min,催化剂用量约为反应物总量的2 0%(m)。在此条件下,酯化率达到93 2%,产品纯度大于97%,并且催化剂可多次使用。

负载型无铬超细铁基变换催化剂的制备和催化性能

以镁铝尖晶石为载体 ,以过渡金属氧化物为助剂 ,用吸附γ Fe2 O3 胶体法制备了负载型无铬铁基变换催化剂 .TEM ,XRD ,BET和活性测试结果表明 ,采用胶体负载法制备的变换催化剂 ,其活性组分Fe3 O4以分立的超细微颗粒分布在镁铝尖晶石载体表面上 ,颗粒之间存在一定的间隔 .过渡金属氧化物NiO或V2 O5能够进入Fe3 O4晶格形成固溶体 ,起到代替氧化铬的作用 ,提高催化活性 .负载型催化剂FeNi/MgAl2 O4(m(NiO) /m(Fe2 O3) =3% )在汽 /气比为 1和空速为 2 0 0 0h-1的反应条件下 ,CO转化率在 4 0 0和 35 0℃时分别为 95 %和 80 % ;在高空速和低汽 /气比条件下也具有很好的催化性能 .稳定性实验结果表明 ,该催化剂具有良好的热稳定性和一定的抗硫能力 .与非负载型催化剂相比 。

介孔-大孔分布活性氧化铝的制备与表征

研究以Al2(SO4)3和NaAlO2为原料并流合成拟薄水铝石,经煅烧得到γ-Al2O3;分别考察了反应温度、反应液pH、反应物浓度和加入PEG对制备γ-Al2O3的比表面积、堆密度、孔容、孔分布的影响,采用X射线衍射、BET、压汞法等方法对γ-Al2O3进行了表征,制备出符合长链烷烃脱氢催化剂所用的介孔-大孔分布的活性氧化铝载体。表征结果显示,制备适宜介孔-大孔孔径分布的γ-Al2O3的较好条件为:反应液的pH为7、反应温度为70℃、NaAlO2的浓度为123 g/L、Al2(SO4)3的浓度为56 g/L、反应时间为1 h、老化时间为2 h、700℃下煅烧。

镍二亚胺配合物/复合载体催化剂合成支化PE

研究了在不用甲基铝氧烷.只以通用烷基铝为助催化剂的条件下,以SiO2和MgCl2的复合载体负载3种镍二亚胺配合物催化乙烯进行聚合,庚烷为溶剂制备支化聚乙烯(PE)。结果发现,聚合条件(如配体、载体改性方式、助催化剂、铝/镍、聚合温度和金属镍浓度等)对催化活性有很大的影响。没有经三乙基铝改性的复合载体负载空间位阻最小的镍二亚胺配合物在以-氯二乙基铝为助催化剂、聚合温度14℃、金属镍浓度0.12 mmol/L、铝/镍为80的条件下催化活性达290 kg/mol·h),生成的支化PE的支化度随着聚合温度的升高而迅速增加。

先进控制技术在预焙铝电解过程控制中的应用

设计了预焙铝电解生产过程先进控制系统的总体结构,建立了基于神经网络的电解槽参数及阳极效应预测模型,设计了基于支持向量机的槽况解析与槽况诊断专家系统,提出了极距NN—PID控制策略、电解质温度基于混沌优化的模糊控制策略及氧化铝浓度的模糊专家控制策略;同时,针对有关参数的优化控制和产量质量能耗优化控制问题,提出了基于模糊专家控制技术的智能协调策略,以满足全局优化的控制目标;实验结果表明,系统能有效地实现预焙铝电解槽的优化控制,实现槽状态在线解析,并能达到优良的生产控制指标,为企业带来了巨大的经济效益和社会效益。

近液相线挤压铸造工艺对ADC12铝合金支架显微组织和力学性能的影响

以ADC12铝合金为原料,采用近液相线挤压铸造生产汽车铝合金支架,研究近液相线挤压铸造技术工艺参数对汽车承力件铝合金支架组织及力学性能的影响。结果表明:近液相线挤压铸造可获得均匀细小的球状组织。在595到625℃的浇注温度范围内,球状组织逐渐长大为蔷薇状晶及树枝晶,球状系数降低,晶粒尺寸升高,抗拉强度及伸长率均有所降低。在断口分析中,韧窝的数量减少,解理面的数量增多;随着压强由90 MPa上升到180 MPa,球状晶生长时间逐渐减少,最后以球状晶形式存在,球状系数升高,晶粒尺寸减小,抗拉强度及伸长率逐渐升高;随着保压时间从10 s延长到25 s,抗拉强度及伸长率有所增加。近液相线挤压铸造的最佳工艺为:浇注温度为605℃、压力为150 MPa、保压时间为20 s。由于铝液的流动,球状晶长大成孪生的蔷薇状晶。

热处理对γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3性质的影响

采用不同的焙烧温度和时间对γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3进行热处理,并采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征手段,揭示了热处理条件对这两种Al_2O_3性质的影响规律,并结合表征结果分析了Al_2O_3的相变机理。结果表明,γ-Al_2O_3和θ-Al_2O_3在低温处理时具有一定的结构稳定性,高温下均向稳定的α相转变。低于相变温度处理两种Al_2O_3时,其比表面积和总孔容随焙烧温度的升高有所减少,但经长时间热处理仍保持较高的比表面积和总孔容。在高温条件下,γ-Al_2O_3在900℃转变为θ相,在1 200℃转变为α相;θ-Al_2O_3在1 100℃逐渐向α相转变,且随着焙烧时间增加,α相的含量逐渐增加,在1 200℃快速转变为单一的α相。两种Al_2O_3在高温条件下向α相转变时,孔结构完全坍塌导致比表面积和总孔容迅速降低,形成致密结构的α-Al_2O_3。

工具式铝合金支撑板带在早拆模板体系中的研究与应用

在混凝土主体结构施工中,缩短楼板拆模时间可加速料具的周转,减少楼板模板及支撑等料具的投入。通过设置一种支撑可靠、独立搭设并装拆方便的工具式铝合金支撑板带,可在楼板混凝土浇筑3～4 d后,混凝土强度达到设计强度等级的50%以上时,即可拆除支撑板带以外的所有模板支撑等料具,达到节省料具投入、降低施工费用的目的。

梯度孔分布氧化铝载体的制备工艺研究

为优化氧化铝孔径分布,实验采用不同模板剂,通过扩孔的方法制备了具有不同梯度孔分布的氧化铝载体。考察了模板剂类型、模板剂用量、水粉质量比和煅烧温度等工艺条件对氧化铝载体孔径分布的影响,并采用氮气物理吸附法和压汞法分析了载体孔结构。实验结果表明,模板剂组合对孔径分布的影响最显著。实验通过引入3种不同尺寸的炭黑,制备出了具有合理孔径分布的氧化铝载体,优化了其孔道结构,使得在提高负载催化剂的性能方面具有巨大的潜力。

担载CuO基催化剂上2,4-二氯酚的有效氧化降解

研究了2,4-二氯酚的催化氧化降解.结果表明,CuO/γ-Al2O3催化剂表现出较高的活性,且碱土金属氧化物助剂的添加可进一步显著提高2,4-二氯酚氯离子的释放率,其中以SrO的促进作用最强,该催化剂循环使用3次,2,4-二氯酚转化率及氯离子的释放率均维持100%.X射线衍射和NH3程序升温脱附结果表明,催化剂上CuO粒子分散度高并且酸中心数少有利于2,4-二氯酚的氧化降解.提出了2,4-二氯酚催化氧化降解可能的反应途径.

新型层状有机聚合物-无机杂化磷酸铝(AlPS-PVPA)催化剂载体材料的合成及表征

以苯乙烯-苯乙烯基膦酸共聚物、磷酸二氢钠作磷(膦)源,在温和的条件下,通过调节有机膦酸和无机磷酸的比例,合成了一系列不同化学计量比的聚(苯乙烯-苯乙烯基膦酸)-磷酸铝有机聚合物-无机杂化材料。通过FTIR、TG、N2吸附、XRD、SEM和TEM等表征手段对其进行了表征,并提出了其理想的结构模型。结果表明,这类杂化材料具有规则的层状结构和较高的热稳定性,作为催化剂载体具有潜在的应用价值。

赤泥在催化工业领域中的应用

赤泥是炼铝工业中产生的固体废渣,含有大量的碱金属和过渡金属,具有强碱性和放射性,对自然环境有很大危害。对赤泥进行处理和合理利用是目前氧化铝工业面临的巨大挑战,也是研究的热点。将赤泥应用到催化工业体系不仅能解决赤泥的污染问题,同时还能降低催化剂的制备成本。赤泥中含有大量的金属氧化物(Al_2O_3、Fe_2O_3、TiO_2等),且具有较高的比表面积、抗烧结能力、抗中毒性以及低廉的价格,可以作为催化剂和催化剂载体应用到多种非均相催化反应体系,如:废水净化、废气净化、催化裂解、催化加氢、生物燃料合成、催化脱氯脱硫等。详细讨论了赤泥在催化剂和催化剂载体中的应用,并对赤泥催化剂体系的发展方向进行了展望。

飞机球面框型材拉弯回弹有限元模拟技术

针对飞机球面框型材为异形截面的几何特点,基于有限元分析软件Abaqus建立了等效填充离散芯模拉弯成形的有限元模型,通过合理定义边界条件及填充芯模的材料模型,提高了建模效率。根据拉弯过程型材截面弯曲中性层位置不变的假设,建立了夹钳轨迹计算模型,采用位移控制模式对飞机球面框型材拉弯回弹进行了有限元模拟,通过改变中性层位置调整有限元模拟的夹钳轨迹,模拟的回弹结果与实验结果一致,验证了建模方法的有效性。

铝水自动化浇铸设备研制

针对高温(800~900℃)铝水在浇铸过程所出现的劳动强度大、生产效率低、安全风险高等问题,提出了一种对铝水自动化浇铸的方案。该方案采用步进电机驱动、滚珠丝杆传动和光杆支承的机械传动方式,基于电气控制原理、光电传感技术和PLC模块实现对各运动自由度的顺序动作控制。设计了一种下进下出的新型铝水包结构,解决了传统铝水包在浇铸过程中支点随倾斜角度变化的技术难题。此外建立了交互式操作界面,可实现在线编辑、监测、反馈设备的各项状态数据,通过上述方案最终完成首套样机的试制。样机经72h不间断的试运行生产,设备工作性能趋于稳定,各项技术参数指标与设计值相符。

跨座式轨道交通汇流排深加工技术及检验标准

介绍了单轨跨座式轨道交通接触网系统中整体夹持式汇流排的深加工技术及检验标准,对汇流排深加工所涉及产品的结构形式、性能要求及汇流排的检验标准等关键技术进行了论述。

B5后桥A356铝合金支承座早期断裂失效分析

针对某B5后桥A356铝合金支承座台架试验早期断裂的问题,采用宏观分析、化学成分分析和扫描电镜断口观察等方法对支承座的断裂原因进行了分析。结果表明:由于该支承座受到意外挤压而造成其在加强筋处表面产生一较小的凹坑,由此形成的应力集中使零件在随后的台架试验中很快在此处萌生裂纹源;同时由于该支承座在裂纹源附近存在大面积的疏松缺陷,使得已形成的裂纹源快速疲劳扩展,直至最后断裂。最后提出了改进的措施。