钯炭催化剂的制取及回收技术

金属钯(Pd)同其他几种铂族元素(PGM)一样具有优良的耐化学腐蚀能力、极好的高温性能、高的化学活性以及稳定的电学特性。海绵状钯能吸收大量氢气,是一种选择性良好的低温加氢催化剂。在工业上很早就开始了钯催化剂的应用。 钯炭催化剂是钯系催化剂中一种优良的催化剂,其选择性好,抗中毒能力强,且易回收,尤适于部分氢化,是精细有机化工选择加氢的首选催化剂。钯催化剂的失活主要是由于钯晶粒的增长使其比     

甲苯歧化催化剂TA-3丝光沸石的失活动力学

采用MRGC-80型高压微反色谱联合装置,在400～470℃、3MPa下研究了文题。建立了数学模型,得到了反应速率常数和失活速率常数、反应级数和失活级数、反应和失活表观活化能。结果表明,催化剂失活为独立失活,失活级数随过程变化。从失活级数推测其失活机理为平行连串失活,反应物甲苯、产物苯和二甲苯均能引起催化剂失活。反应压力在一定范围内对催化剂失活速率无明显影响,故可在较低的反应压力下研究催化剂失活动力学。温度对催化剂失活速率的影响不大,表明在所用温度范围内提高反应温度,对甲苯歧化反应过程是有利的。     

柴油车氧化催化技术研究进展

 柴油车氧化催化剂(DOC)主要作用在于氧化尾气中的CO、碳氢化合物(HC)和NOx;此外,氧化过程产生一定的热量,有助于下游组分的起燃。本文综述了近年来柴油车氧化催化技术的研究进展。柴油车氧化催化器由壳体、减振层、载体及催化剂四部分构成,其中催化剂是整个催化器的核心部分,决定着DOC的主要性能指标。DOC常用的活性组分有铂、铑和钯等贵金属,助剂为铈、镧等稀土元素和铜、铁、铬、锰等过渡金属,以及碱金属和碱土金属氧化物。本文论述了柴油车氧化催化技术反应过程原理,包括CO氧化、HC氧化和NO_x氧化反应机理;对柴油车氧化催化剂的失活机制包括热失活和化学失活及再生机制进行了综述;最后对柴油车氧化催化技术的发展进行了展望。     

燃煤电站SCR催化剂失活机理及其寿命管理的研究综述

催化剂是燃煤电站SCR系统实现氮氧化物气体污染物(NOx)有效脱除的核心部分,而燃煤电站SCR脱硝系统运行过程中普遍存在催化剂失活、使用寿命较短的运行问题。该文从物理失活和中毒失活两个角度介绍了SCR脱硝催化剂的失活机理,总结了催化剂失活方程,进而提出应根据失活方程合理管理催化剂寿命,制定合理的催化剂更换策略。     

催化剂失活反应动力学的研究

讨论了催化剂失活机理,概述了常见的催化剂失活反应的速率方程表达式.并且列举了各种活性曲线与催化剂独立失活时不同失活级数的失活方程式.     

催化剂Pd/γ-Al2O3上Pd的双态行为

采用模拟配气系统和XPS技术研究了活化气体的氧化还原特性对催化剂中Pd质量分数为7%的Pd/γ-Al2O3催化活性的影响.得出:催化剂经过贫燃保持/贫燃下降或富燃保持/贫燃下降处理后,催化剂失活,表面钯以PdO形式存在;经过贫燃保持/富燃下降,富燃保持/富燃下降,或富燃保持/等化学计量下降处理后,催化剂被活化,表面钯以Pd0形式存在.Pd0的钯对混合配气的催化活性比PdO的高得多.催化剂活性具有可逆性.等化学计量的气体具有保持催化剂活性的功能.     

Suzuki偶联反应催化剂及其作用机理研究进展

Suzuki偶联反应,是指在温和条件下,卤代苯与苯硼酸类化合物经钯催化剂作用发生交叉偶联,生成新C-C键的反应,其在药物研发与合成中具有重要的应用.钯基催化剂是Suzuki偶联反应的关键,开发低成本、新型高活性催化剂并探究其作用机理对于该反应的广泛应用具有重要意义.通过对钯基催化剂种类、应用范围及其可能的催化机理相关研究进行的分析,可为设计新型Suzuki偶联反应的钯基纳米催化剂提供有效信息.     

载钯量对轻质烷烃异构化催化剂(Pd/HM)性能的影响

采用MR-GC80型压力微反装置,在空速2h~(-1)、氢油分子比8:1、氢压2MPa、反应温度260℃和280℃反应条件下,考察了钯/氢型丝光沸石(Pd/HM)催化剂的含钯量对正己烷异构化反应活性,选择性,稳定性的影响,并结合脉冲激反装置对反应机理进行了探讨。结果表明:钯含量在0.025—0.25%范围内,活性和选择性均随含钯量的增加而提高;超过0.85%,则呈下降趋势;HM载钯后稳定性有明显的改善。催速失活试验表明:0.25%Pd/HM和0.5% Pd/HM催化剂具有相同的稳定性。在Pd/HM上正己烷异构化反应的机理为酸性和双功能结合的复合机理。     

2,3,5-三甲基氢醌连续合成工艺中失活催化剂的表征

通过对2,3,5-三甲基氢醌(TMHQ)连续合成工艺中失活催化剂活性组分、硫含量、比表面积及孔容的变化、催化剂表面形貌等进行分析以及对失活催化剂进行再生处理,研究催化剂失活的原因.研究结果表明:催化剂在运转前后活性组分含量、比表面积和孔容变化不大,不足以引起催化剂活性大幅度地下降;催化剂中的硫含量随催化剂运转时间的延长而增加,但对于贵金属催化剂属无毒物;运转后催化剂的沉积物只是疏松地吸附在催化剂的表面,对其比表面积和孔客的影响不大.催化剂失活的一个主要原因是催化剂表面沉积了TMHQ和少量的2,3,5-三甲基苯醌.     

生物质油提质加氢脱氧催化剂研究进展

随着化石能源的日益减少,来源于木质纤维素基可再生生物质油越来越受到人们的关注.但是,与石油相比,生物质油含氧量高,导致其能量密度低、黏度高、热和化学稳定性差,因而必须进行脱氧提质才能用作发动机燃料.在生物质油提质方法中,加氢脱氧(HDO)最具应用前景.综述了木质纤维素基生物质油HDO催化剂的研究进展,包括过渡金属硫化物、磷化物、氮化物和碳化物,贵金属,金属-酸双功能催化剂,过渡金属以及非晶态合金等.过渡金属硫化物催化剂用于HDO时,会因S被氧化物或水中O逐步取代而失活;贵金属催化剂虽具有高HDO活性和选择性,但因价格高、资源受限而无法大规模应用;过渡金属氮化物、碳化物和过渡金属催化剂活性较高,但会在HDO中因结焦或氧的嵌入导致催化剂失活;非晶态合金催化剂具有较高HDO活性,但热稳定性较差;过渡金属磷化物的HDO活性高,稳定性好,是一类优良的HDO催化活性相.载体的表面性质和孔结构对其负载的HDO催化剂性能影响较大.碳沉积和结构破坏是HDO催化剂失活的主要原因.     

丝光沸石催化萘异丙基化反应的积炭失活研究

采用萘的异丙基化反应合成2,6-二异丙基萘（2,6-diisopropylnaphthalene,简称2,6-DIPN）是极具前景的方法.催化剂中以丝光沸石的择形催化效果最好,但其酸中心的积炭会使催化剂失活.以萘和丙烯为原料,以水汽脱铝氢型丝光沸石（SDHM）为催化剂,在高压釜中合成2,6-DIPN.考察了SDHM催化萘异丙基化反应的积炭失活规律,其原因可归结为SDHM的酸性中心被积炭覆盖以及一维孔道易堵塞所致.     

焦油裂解反应对循环灰催化作用的影响

以循环床锅炉循环灰为热载体、部分气化产生的半焦为锅炉燃料的煤的部分气化技术中,循环灰对降低焦油产率、提高煤气产率是有利的。以焦油的两种主要组份苯和甲苯为对象,用固定床反应器实验研究了焦油裂解过程中反应对一种烟煤形成的循环灰的催化活性的影响,测定了该种循环灰的失活系数,探讨了失活机理。实验结果表明,随着积碳量的增加,循环灰的比表面积和空隙率减小,裂解反应速率下降,裂解产物中碳产率增加。     

正丁烷水蒸气重整反应NiO/Si-Al催化剂制备

以开发液化石油气水蒸气重整催化剂为目的,利用沉淀法制备Si-Al系载体,并用浸渍法制备NiO/Si-Al催化剂.以正丁烷为模型化合物,在连续流动固定床反应器中考查了催化剂组成及制备方法对其性能的影响.通过XRD、TG-DTG、TEM、X荧光光谱等分析手段对催化剂进行了表征.实验结果表明,硅铝沉淀次序制备的催化剂优于铝硅沉淀次序;催化剂的焙烧温度对其活性有很大影响,773K焙烧时的催化剂活性要高于973K高温焙烧时的催化剂活性;催化剂失活的原因有催化剂积碳(片状积碳和须碳)和表面烧结而导致活性组分分散度下降.NiO/Si-Al催化剂适宜的催化剂床层温度为1023～1073K,并在水碳比为2.0的反应条件下仍保持较好的反应活性.     

基于多重多元回归的焦炭质量预测模型

 焦炭质量预测是焦化企业进行焦炭质量控制的重要方法。在诸多生产因素已固定的条件下,焦炭质量主要取决于原料煤性质。用煤质指标预测焦炭质量是焦炭质量预测的重要方法。考虑配合煤煤质指标和焦炭质量指标的多元性和相关性,采用多重多元回归分析技术,将焦炭质量的各指标作为一个整体,建立配合煤煤质指标对焦炭质量的预测模型。基于偏最小二乘回归思想,采用预测误差平方和（PRESS）和预测的方差验证回归模型的预测能力。根据实际焦炭生产建立的焦炭质量预测多重多元回归模型的显著性检验表明,该模型具有较高的预测能力。应用多重多元回归技术建立的焦炭质量预测模型对指导焦化企业的焦化生产,优化配煤和加强焦炭质量控制具有重要的现实意义。     

废塑料配煤炼焦焦炭质量分析

利用焦炭反应性装置对2kg焦炉实验所得的废塑料配煤炼焦焦炭进行热强度分析，其结果表明：废塑料的比例从1％～5％，各配煤样品所得的焦炭的反应性和反应后强度均呈现下降趋势。与炼焦配煤单独炼焦相比，废塑料代替3％以内的瘦煤炼焦，所得焦炭的反应性和反应后强度指标均有所改善，但是废塑料代替其它煤种炼焦所得焦炭的热性能指标均有所降低。     

未燃烧煤粉对焦炭粉化性能的影响

为了弄清楚高炉内未燃烧煤粉（简称ＵＰＣ）对焦炭性能的影响，我们在实验炉内做了纯焦炭恒温处理，气化反应以及焦炭层喷吹ＵＰＣ后气反应一小时后焦炭样的粉化情况，得出的主要结；（ａ）同一温度条件下，纯焦炭气化反应一小时粉化最严重，而焦炭层喷吹ＵＰＣ后粉化程降低；（ｂ）同一温度条件下，随着焦炭层喷吹ＵＰＣ量的增加，气化反应后焦炭的强度提高，粉末量减少。     

高炉焦比目标优化模型应用及结果分析

介绍了目标高炉应用焦比优化模型在线运行的环境,通过模型在线运行,得到了有关参数的优化结果,将优化民实际生产参数比较,结果是目标高炉降低烧结矿在熟料中的比例,提高球团矿比例,同时提高风温和富氧率,在煤粉喷吹量达186kg/t的基础上,可望将焦比降低到300kg／t左右水平。     

焦炭质量预测模型

随着高炉大型化、富氧喷吹技术的发展,焦炭在高炉中的骨架作用愈加重要,钢铁企业迫切要求提高焦炭质量,为此需建立一组准确的焦炭质量预测模型,以更好地指导炼焦生产.在分析总结了国内外焦炭质量预测模型的基础上,对小焦炉实验数据进行了分析与回归,通过线性加修正的方法建立炼焦配煤数学模型,得到了焦炭灰分、硫分、机械强度(M40,M10)和热性质(CRI,CSR)的预测模型.通过实际生产进行了验证,模型的预测值与实测值间的误差均在6%以下,能很好地满足实际生产需求,为焦化厂快速准确得到配煤方案提供了理论依据.     

高炉碱金属富集区域钾、钠加剧焦炭劣化新认识及其量化控制模型

碱金属对高炉内焦炭的破坏大多通过研究碱金属碳酸盐对焦炭气化反应的影响,从而得出钾、钠破坏性相近,在控制碱金属入炉时也基本不对二者进行区分;但高炉调研表明在碱金属富集明显加剧的区域碱金属碳酸盐已分解且焦炭中钾含量均大于钠.本文通过热力学计算得知在碱富集区域碱金属主要以单质蒸气而非碳酸盐或氧化物形式存在,据此设计了模拟此区域有无CO2时钾、钠单质蒸气在焦炭上的自主吸附和破坏实验,结合原子吸收光谱法、X射线衍射法和扫描电镜-能谱分析发现钾蒸气和焦炭中灰分大量结合形成钾霞石后体积膨胀、裂纹扩展导致碱金属富集区域钾在焦炭上的吸附和破坏能力均远大于钠,因此建议尽量采用低灰分焦炭并严格控制入炉钾负荷.进一步研究体系中不同钾蒸气含量对气化反应的影响规律,得出当钾蒸气与焦炭的气固质量比率超过3%后焦炭反应性陡升.依据碱金属富集区域钾、钠在焦炭上的不同吸附和破坏性,建立了钾、钠各自入炉上限及总量上限的量化控制模型.     

不同反应性焦炭溶损劣化行为

为了研究不同反应性焦炭的溶损劣化行为与孔隙结构变化的关系,以不同温度下溶损反应前后焦炭气孔结构变化为主要研究对象,采用自主研发的焦炭综合热性质检测装置,对6种焦炭进行国标实验以及1 050、1 100、1 150、1 200、1 250和1 300℃恒温等溶损率为25%的溶损实验,通过I型转鼓检测焦炭溶损后强度,采用低温N2吸附法检测溶损反应前后气孔结构。结果表明:国标法评价焦炭的热性质值得商榷,应采用等溶损率为25%,且通过调整溶损温度来改变溶损速率的方法,模拟焦炭在高炉内实际溶损过程。通过焦炭溶损-转鼓后比表面积变化得到焦炭在不同温度下溶损反应模型存在差异,相同溶损温度下高反应性焦炭溶损区域较大,低反应性焦炭溶损反应区域较小。