废硝酸在铁盐生产工艺中的应用研究

利用硫酸酸洗废液与废硝酸在一定条件下的反应性,使废硝酸发生分解,产生的一氧化氮气体作为氧气氧化催化剂制备铁盐产品,剩余产物经进一步处理,回收了有价物质,去除了有害杂质。提出了一种新型的废硝酸处置工艺路线,降低了废硝酸的处理难度和成本,实现了危险废弃物的充分利用,具有良好的社会效益和经济价值。

硝酸生产尾气中NO_(x)和N_(2)O联合脱除技术研究进展

采用氨氧化法生产稀硝酸时会排放NO_(x)(NO和NO_(2))和N_(2)O等有害气体,可导致光化学烟雾(NO_(x))、臭氧层消耗(NO_(x)和N_(2)O)、全球变暖(N_(2)O)等环境问题,减少硝酸生产尾气中NO_(x)和N_(2)O的排放势在必行。本文在分析硝酸生产过程中NO_(x)和N_(2)O产生途径及减排措施的基础上,根据国内外研发和应用情况总结了联合脱除硝酸生产尾气中NO_(x)和N_(2)O的主要技术路线,包括利用SCR催化剂同时催化NO_(x)和N_(2)O还原和利用复合式催化剂同时催化NO_(x)还原和N_(2)O分解等一段式工艺以及先催化N_(2)O分解后催化NO_(x)还原、先催化NO_(x)还原后催化N_(2)O还原和先催化NO_(x)还原后催化N_(2)O分解等两段式工艺,分析了不同技术路线的原理、特点及面临的挑战。文中指出了一段式工艺主要存在N_(2)O净化性能有待提升的问题,两段式工艺中先催化NO_(x)还原后催化N_(2)O分解的工艺在减少还原剂消耗量、促进N_(2)O去除等方面具有优势,未来需围绕同步降低SCR脱硝和N_(2)O分解所需温度、提高催化剂对共存气体(O_(2)、H_(2)O等)的耐受性等方面开展进一步研究。

SCR脱硝催化剂在玻璃窑炉NO_X治理应用中的问题分析

SCR脱硝技术被广泛应用于玻璃窑炉NO_X治理过程中,但由于没有完全相同的项目经验和实例可供参考,经常出现由于使用不当造成脱硝催化剂提前失效事件。针对此现状,通过一个玻璃窑炉脱硝案例,研究分析运行过程中的不当操作对脱硝催化剂的影响,并对后续的运维对策提出了相应建议,以供后续玻璃窑炉SCR烟气脱硝装置运行维护借鉴。

炭载体改性对炭载Pd催化剂电催化性能的影响

研究了硝酸和氨水改性处理对活性炭表面基团、炭载Pd纳米粒子的形态及其对甲酸氧化电催化性能的影响.傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)及Boehm滴定结果表明,硝酸和氨水处理分别增加了活性炭表面含氧基团和含氮基团的含量.透射电镜(TEM)及电化学测试显示,活性炭经硝酸处理后,表面负载的Pd粒子粒径降低,催化剂对甲酸氧化活性和稳定性提高.进一步用氨水处理后,Pd粒子的粒径没有明显变化,但催化剂中Pd0的含量增加,催化剂性能进一步提高.

废银催化剂中银的回收技术进展

银可用作多种氧化反应催化剂的活性组分,尤其是作为乙烯氧化制环氧乙烷和甲醇氧化制甲醛的催化剂已工业化应用多年。甲醇氧化制甲醛废银催化剂采用草酸除铁后,主要采用电解工艺进行回收。目前废环氧乙烷银催化剂中银的回收采用湿法,银的溶解方法包括硫酸溶解法、硝酸溶解法、亚硫酸钠溶解法、硫代硫酸盐溶解法、硫脲溶解法和强碱溶解法,高含量废银催化剂常采用硝酸溶解法。无论是从降低硝酸的消耗量,还是从降低NOx的排放量上看,选用稀硝酸溶解银都是有利的。从银离子得到单质银的工艺包括还原法(溶液中还原和干态还原)、熔炼-筛选-脱碳法、热解法和吸附法,通常采用还原法。常用的还原剂有硼氢化钠、双氧水、硫酸亚铁及Fe、Zn、Al等无机还原剂和醛类、醇类、水合肼、抗坏血酸等有机还原剂。硝酸与金属反应时,首先被还原成中间体HNO2,反应产物的种类及组成随硝酸浓度和金属种类而发生变化。有研究认为,硝酸溶解废银催化剂中银的最佳工艺条件为:反应温度85℃,反应及恒温时间70min,酸量为理论耗量的1.2倍,固液比1:4。NOx尾气的处理主要有碱吸收法、分子筛吸附法、催化还原法和稀硝酸吸收法等。硝酸溶解-NaCl沉淀-Fe粉还原法是将废银催化剂中的银回收为单质银的较好工艺。今后努力的方向是进一步提高银回收率。

载体酸性对铜基交联黏土催化剂上C_3H_6选择性催化还原NO反应的影响

采用聚合羟基复合阳离子合成交联蒙脱土A l-Ce-PILC,并分别用NH4NO3和(NH4)2SO4处理后,将其作为载体,采用浸渍法制备了应用于C3H6选择性催化还原NO反应的铜基交联黏土催化剂Cu/A l-Ce-PILC.用Py-IR,IR和DSC等表征技术研究了不同处理方式对A l-Ce-PILC的结构、酸性和催化剂活性的影响.结果表明,未经处理的A l-Ce-PILC中同时存在L酸和B酸,以L酸为主,Cu/A l-Ce-PILC上NO的最大转化率仅为18.5%;用NH4NO3处理提高了L酸量,NO转化率降低;而用(NH4)2SO4处理改变了A l-Ce-PILC的酸性结构,增大了B酸量,并形成了超强酸中心,催化剂上NO转化率显著提高,在350℃时达最大值50.2%.B酸对于Cu/A l-Ce-PILC上NO的还原是必要的,它有利于C3H6吸附并适度氧化为活性中间物种,其酸量和酸强度的增加是催化剂活性改善的主要原因.

微波消解-石墨炉原子吸收光谱法测定火山灰中的痕量铅铬铜

火山灰是重要的土壤母质且易风化,铅、铬和铜是其中主要的重金属元素,火山灰风化后不可避免地进入环境中对人体健康造成危害。本研究针对火山灰样品的特点,建立了采用硝酸-氢氟酸微波消解,石墨炉原子吸收光谱法测定火山灰中痕量铅、铬、铜的分析方法。通过实验确定了灰化温度为600℃（Pb）、1000℃（Cr）和800℃（Cu）,原子化温度为1800℃（Pb和Cu）、2200℃（Cr）。在优化实验条件下,测定Pb、Cr和Cu的检出限分别为3.50 ng/m L、0.92 ng/m L和1.22 ng/m L,相对标准偏差（RSD）均低于4%,加标回收率为92.8%~107.0%。本方法快速简便、准确度高、成本低。

载体对铁基整体式催化剂上丙烯催化还原NO的影响

以Al2O3、SiO2和TiO2为载体,采用凝胶-溶胶法和浸渍法制备铁基堇青石整体式催化剂,并对其丙烯选择性催化还原NO性能进行了研究。通过N2物理吸附/脱附、XRD、SEM、H2-TPR、Py-FTIR和原位DRIFTS技术对催化剂进行了表征。不同载体对催化剂的表面酸性、氧化还原性能、比表面积和表面形貌有显著影响,从而导致丙烯还原NO的催化活性明显差异。C3H6-SCR的催化活性按Fe/Al2O3/CM>Fe/SiO2/CM>Fe/TiO2/CM依次降低。在450℃的有氧条件下,在Fe/Al2O3/CM上催化C3H6还原NO效率可达到100%,这主要是因为较好的氧化还原性能和丰富的Lewis酸性位。基于原位的DRIFTS研究表明,Lewis酸性位的增加有助于促进形成NO2/NO3–物种,从而提高了催化性能。

硝酸工业氨氧化反应铂合金催化网的百年发展:Ⅰ.氨氧化铂合金催化网的发展和某些技术进步

100年前,Ostwald发明了氨氧化法制备硝酸并选择Pt作为催化剂,为现代硝酸生产奠定了基础。本文回顾了氨氧化铂合金催化网百年的发展,从最初使用纯Pt发展到使用Pt-Rh二元合金到Pt-Pd-Rh、Pt-Pd-Rh-Ru和Pt-Pd-Rh-RE等多元合金。简单地介绍了铂合金催化网应用技术的某些进步和我国氨氧化催化网的质量标准,列出了在不同氨氧化装置中铂合金催化网的主要技术参数。

氨氧化装置非稳态瞬间反应的高热效应与催化网失活

分析了生产硝酸的氨氧化装置中的基本反应和非稳态反应。在开炉点火初期 ,由于脉冲式供应过量氨气 ,导致氨从催化网低温 (低活性 )区旁路到钯合金捕集网表面 ,在Pd的催化作用下 ,旁路氨与催化网所产生的NOx 发生非稳态瞬间高放热反应 ,导致钯合金捕集网熔化和铂合金催化网粘连失效。我国高压氨氧化装置在反应初期所出现的Pt催化网失效事故 ,就是因非稳态瞬间反应导致Pd捕集网熔化及底层铂合金催化网熔蚀和全部催化网粘连烧结所致。笔者提出了几点改进措施。

Smith预估-模糊控制在硝酸氧化炉自设定氨空比控制中的应用

硝酸生产氧化炉温度控制系统具有大惯性、非线性及时变等特点,采用常规控制方法对温度进行控制难以获得满意的效果。因此,提出一种新的基于模糊控制的氨空比自动设定方案,通过模糊控制器输出氨空比修正值,实现了氨空比的自动设定;同时,将Smith预估控制应用于主回路进行温度补偿,减小了时滞的不利影响。仿真结果显示:该方案自动设定的氨空比能够很好地调节氧化炉温度,较常规控制方法超调量小、调节时间短。

硝酸生产中氨氧化接触时间的计算及确定原则

论述了硝酸生产中氨氧化铂网接触时间的确定原则,提出了通过铂网燃氨强度、氨空混合气的气量、氨空混合气穿过铂网的气速和氨氧化率计算铂网接触时间的4种方法。

沸石负载氧化铜工艺条件的优化及其处理酸性大红GR废水

采用正交试验法考察了m(沸石)/V(硝酸铜溶液)(g.mL-1)、硝酸铜溶液浓度(mol.L-1)、焙烧温度(℃)和焙烧时间(h)对色度和COD去除率的影响,通过直观分析、方差分析和因素趋势图分析,确定了沸石负载氧化铜的最佳工艺条件:m(沸石)/V(硝酸铜溶液)=1∶4 g.mL-1,硝酸铜溶液浓度为1.0 mol.L-1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为5 h。用上述最佳条件下制备的催化剂样品处理酸性大红GR废水,色度和COD去除率分别达到99.97%和88.27%,相应的出水色度和COD指标分别为6稀释倍数和76 mg.L-1,达到GB 4287—92《纺织染整工业污染物排放标准》规定的一级排放标准。

乙炔制备草酸的实验研究

:研究了一种新颖的乙炔氧化制备草酸的方法 ,系统地考虑了催化剂种类、用量、硝酸初始质量分数和反应温度的影响。结果表明 ,催化剂以 Hg( NO3) 2 为最佳 ,随用量的增加 ,草酸产量随之增加 ;硝酸初始质量分数的增加也使草酸产量增加 ;反应温度为 30～ 40℃时草酸产量最大。

V2O5-WO3-TiO2催化剂在硝酸生产尾气治理中的应用与研究

双加压法硝酸生产中尾气的氮氧化物含量一直是企业环保治理的难点问题,随着国家对环保要求越来越严,采用新型脱硝催化剂,可使硝酸生产尾气中的氮氧化物接近零排放,对于企业实现安全环保绿色可持续发展具有重要意义。

硝酸生产用Pt-10Rh催化网的碎裂失活状态

对某高压炉使用后的2批Pt-10Rh催化网取样观察。用化学分析、光谱定量、X-射线衍射、电子探针、扫描电镜等方法分析了样品的组成及状态。结果表明,催化网的Pt、Rh体浓度降低,表面Rh富集强度高并氧化为Rh2O3,“菜花状”凸起表面大,丝裂、裂纹明显,样品已完全处于碎裂失活状态。分析了失活成因,并对催化网的使用提出合理化建议。

硝酸催化氧化法合成对硝基苯甲酸的研究

研究了用硝酸催化氧化法合成对硝基苯甲酸的工艺流程，并讨论了温度、压力、催化剂等对产品收率及纯度的影响。在添加催化剂的条件下，操作温度控制在１３０～１５０℃时，产品收率可达８４％，纯度为９９．１％。

V_2O_5/AC脱硝催化剂制备条件的实验研究

采用固定床反应器研究了活性炭负载V2O5(V2O5/AC)催化剂制备过程中各项参数对催化剂脱硝活性的影响。结果表明:HNO3预处理对于V2O5/AC催化剂脱硝活性具有明显的促进作用,最佳的V负载量为3%;活性组分前驱体在450℃以上可完全分解,最佳的预氧化温度为230℃;当温度过高时,活性炭载体在预氧化过程中会与O2反应,同时V2O5会在活性炭表面聚集,从而造成脱硝活性的下降;最佳条件下制备所得V2O5/AC催化剂在实验条件下表现出高度稳定的脱硝性能,脱硝效率达90%。

27万t/a双加压法硝酸装置建设及试生产运行情况总结

陕西兴化集团有限责任公司于2013年同时开工建设了2套27万t/a双加压硝酸装置,其中1套于2013年12月31日顺利开车。介绍了新建装置的工艺流程;提出了新建装置主要设备设计的优化方案;总结了新建装置试生产运行情况。结果表明:新建装置各主要工艺指标及消耗均达到或优于设计值,装置整体运行较为顺利,短期内即实现了满负荷平稳运行的目标。

火试金法测定硝酸氧化炉灰及催化剂中铂、钯的测定方法研究

研究利用火试金法预富集得到合粒,合粒经王水溶解后用电感耦合等离子体发射光谱法检测Pt、Pd含量,此方法具有简单、准确、迅速等特点。研究结果可以看出,采用本方法检测硝酸氧化炉灰及催化剂中的铂、钯含量,不但消除了电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)直接测定带来的基体干扰,而且试验结果稳定,精密度良好。