金属基体整体式催化剂的制备及在VOCs催化燃烧中的应用研究进展

催化燃烧是对挥发性有机物(VOCs)高效率、低污染的处理技术.以金属为基体制备的整体式催化剂因压降低、催化效率高,机械强度和热稳定好等优点是催化燃烧VOCs的研究热点.本文从金属基体结构选择、表面预处理、涂层制备和催化燃烧VOCs几个方面,对近年来金属基体整体式催化剂的研究进行了述评.由此指出,制备高性能的过渡涂层以及...     

整体式催化氧化催化剂用于VOCs废气处理的研究

介绍了整体式WSH-5催化剂对挥发性有机化合物(VOCs)的催化氧化活性和工业应用。实验室条件下催化剂活性评价实验表明,WSH-5催化剂对苯等VOCs的高效转化温度(转化率>98%)在210～300℃之间,较WSH-2催化剂降低了5～40℃。工业废气治理应用表明,WSH-5催化剂对橡胶废气和炼化污水场挥发性废气的VOCs去除效果良好,净化率可达97%以上,净化后废气污染物浓度满足国家和地方排放标准。     

浅析新型SCR催化剂的制备、成型及其脱硝中试应用

分析新型SCR催化剂的制备、成型及其脱硝中试应用过程中,利用工业燃煤锅炉,并在锅炉尾部设置一定数量的铝片催化剂模块,对SCR催化剂进行了脱硝中试应用。     

混晶催化剂的制备及降解VOCs性能

使用改性共沉淀法制备不同比例尖晶石与钙钛矿混合的混晶金属氧化物,反应停留时间0.11 s,氧气占比10%,温度150～275℃,在尾气模拟-催化剂性能评价装置上考察了混晶催化剂降解甲苯/正己烷的性能。采用XRD、BET、SEM、H₂-TPR和XPS对混晶催化剂的形貌、结构进行了表征。结果表明,不同含量的钙钛矿和尖晶石混合会显著改变催化剂形貌,降低晶粒尺寸与结晶度,提高催化剂的吸附氧活性,从而有效地提高催化剂的活性。S1P2催化剂(尖晶石和钙钛矿按照1∶2的摩尔比混合制备而成)的活性最优,其T₉₉为180℃,相比于单晶尖晶石和钙钛矿催化剂,分别降低了50,40℃。     

工业大尺寸催化剂的制备及催化燃烧VOCs性能研究

在实验室微量级催化剂制备与测试基础上,进行了工业大尺寸催化剂的制备与催化燃烧VOCs性能研究。搭建了处理规模为100 m3/h的VOCs催化燃烧反应装置,以化工企业典型的工业有机废气苯、二甲苯和氯代苯为处理对象,设计空速10 000~20 000 h-1,反应温度为100~350℃。研究发现,催化剂催化燃烧效率与蜂窝陶瓷孔道数呈正比,与VOCs质量浓度和反应空速呈反比,且催化剂抗卤和水蒸汽能力较佳。贵金属减量化的Pd/Mn Ce Ox/堇青石催化剂抗硫中毒能力显著增强,稳定性良好,催化转化率95%。     

新型整体式钒催化剂的设计、制备与研究

设计了一种新型整体式SO₂转化钒催化剂,催化剂内部设计了若干平行排列的交错的规则气流通道.研究结果表明,与传统散堆条形催化剂相比,流动阻力降低2/3左右.用于整体式钒催化剂成型的料浆经过特殊的处理,可以使催化材料机械强度提高近10倍.应力分布计算表明,整体式钒催化剂在孔道边角部分存在应力集中的问题,最大应力比所施压力高出8～8.5倍.通过优化处理后的新型整体式钒催化剂,具有与商业催化剂相当的催化活性,抗压机械强度约为1.10 MPa.     

蜂窝陶瓷负载Pd基整体式催化剂制备及催化燃烧性能

以拟薄水铝石和活性氧化铝粉为原料,通过添加胶溶剂、表面活性剂等助剂制备氧化铝涂层浆液,分别对堇青石蜂窝陶瓷载体和预先涂覆氧化硅的蜂窝陶瓷载体涂覆氧化铝涂层,负载活性组分制备Pd基整体式催化剂。考察载体涂层、表面活性剂种类、反应空速对催化剂催化乙烷燃烧活性的影响。结果表明,适宜的表面活性剂及双涂层结构的载体有助于提高催化剂活性。经310 h寿命实验,乙烷脱除率可达99.9%以上,表明制备的Pd基整体式催化剂具有良好的乙烷催化燃烧活性和稳定性。     

Al_2O_3/316L整体式催化剂载体的制备与表征

以拟薄水铝石作为γ-Al2O3催化剂载体的前驱体,HNO3为胶溶剂,制备预涂敷铝溶胶浆液。以γ-Al2O3、拟薄水铝石、铝溶胶、聚乙烯醇(PVA)制备二次涂覆浆液。采用预涂敷和二次涂敷两步法,在酸洗后的316 L不锈钢表面浸渍提拉涂敷浆液,经烧结制备出γ-Al2O3/316L整体式催化剂载体。采用SEM,BET,XRD,EDS对载体的形貌特征和物相组分进行了分析,并用超声波震荡法对载体和基体的附着力进行了测试。结果表明:通过酸处理可使基体表面产生多孔结构,经2次焙烧,可以有效地提高载体的附着力,超声波振荡法测定载体平均质量损失率为1.24%。所制备的γ-Al2O3催化剂载体孔径适宜,主要在3 nm和10 nm之间,和常用催化剂载体孔径相近。γ-Al2O3催化剂载体生长均匀光滑,无裂痕,比表面积大,为234 m2/g,孔隙连通性好。     

整体式催化剂MnO_X-CeO_2/Al_2O_3催化燃烧苯研究

利用浸渍法负载制备出MnOX-CeO2/Al2O3整体式催化剂,研究了活性组分的负载量、催化剂的焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,从而确定了催化剂的最佳制备工艺。结果表明：当Mn的负载量（质量分数）为10%,催化剂焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h时,催化剂MnOX-CeO2/Al2 O3具有最好的催化活性,在250℃时使苯的转化率在90%以上,并且适合比较大的空速范围,因此催化剂MnOX-CeO2/Al2O3具有广泛的工业应用前景。     

负载型催化剂催化氧化VOCs的研究进展

挥发性有机物(VOCs)是一种大气污染物,对人类健康和生态环境产生显著的影响。目前,催化氧化技术被认为是最高效、经济的处理技术之一。首先,本文综述了贵金属、非贵金属以及混合金属催化剂降解VOCs的研究进展。其次,评述了以天然硅酸盐矿物为载体的催化剂对VOCs的降解。最后,对高岭土作催化氧化VOCs催化剂载体的应用前景进行了展望。     

VOCs催化燃烧技术及其应用

对催化燃烧技术处理有机废气的基本原理、特点、工艺流程、燃烧动力学及其应用等进行了综述.     

贵金属催化剂用于VOCs催化燃烧的研究进展

催化燃烧技术因具有起燃温度低、处理效率高和无二次污染等优点,在挥发性有机物(VOCs)净化处理过程中得到了广泛地应用。文章分别对Pt、Pd和Au等贵金属催化剂用于VOCs催化燃烧的研究进展进行了总结。并对贵金属催化剂用于VOCs催化燃烧的研究方向提出了展望。     

Catalytic Combustion of Volatile Organic Compounds on Supported Precious Metal Catalysts

Catalytic combustion of volatile organic compounds (VOCs) was investigated on supported precious metal catalysts. The activities for the combustion of methane and acetaldehyde were closely related to the reducibility of the precious metal oxides of the catalysts. On the other hand, light-off temperatures for toluene combustion on PdO/Al₂O₃, PdO/SnO₂, and PdO/CeO₂ were around 200 °C, although PdO/ZrO₂ showed a higher temperature of 240 °C. This result indicated that light-off temperatures depend on not only the catalytic activities but also the catalyst structure because of low concentration of toluene and weak interaction between catalysts and toluene. In this experiment, the PdO/SnO₂ catalyst showed highest activity for the combustion of methane and VOCs.     

催化燃烧技术在石化企业VOCs处理中的进展

催化燃烧技术是目前工业上最有效的处理低浓度挥发性有机物（VOCs）技术之一.文章介绍了石化企业催化燃烧技术中常用催化剂活性和载体,综述了近年来VOCs催化燃烧催化剂的国内外研究近况,指出未来可以应用到工业化中的新兴催化剂.     

MnCu Catalyst Deposited on Metallic Monoliths for Total Oxidation of Volatile Organic Compounds

Abstract  

The MnCu mixed catalyst with a Mn:Cu = 9:1 molar ratio prepared by coprecipitation method was deposited by washcoating on a FeCrAlloy monolith (FM-W). On the other hand, an anodized aluminum monolith was impregnated with an aqueous solution of manganese and copper acetates in Mn:Cu = 9:1 molar ratio (AM-2IS). The structured catalysts were evaluated in volatile organic compounds (VOCs) combustion. The effects of the deposition methods used and the nature of the structured supports on the catalytic activity were observed. The FM-W monolithic catalyst and the Mn9Cu1 powder catalyst showed the same catalytic behavior for the combustion of all VOCs tested. The influence of the nature of structured support was not observed. The AM-2IS monolithic catalyst showed a slightly higher catalytic activity in most of the tested molecules, than FM-W catalyst. The effect of the substitution of orbital stirring by recirculation during the impregnation process on the loading of the deposited phase, and its effect on the catalytic activity were observed.     

AlPO_4催化剂的制备和表征及其在缩醛化反应中的催化性能

利用水热及溶胶-凝胶两种方法制备不同组成的AlPO4催化剂。应用XRD、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。试验表明催化剂结构及表面酸性与其制备方法、焙烧温度及n(P)/n(Al)比密切相关。乙醛和丙二醇的缩醛化反应表明丙二醇的转化率主要受催化剂表面弱酸度的影响。当n(P)/n(Al)为1.0,焙烧温度为400℃,用溶胶-凝胶法制备的AlPO4催化剂活性最高。     

二硼化锆-碳化硅复相陶瓷纤维的制备与表征

分别采用八水合氧氯化锆、硼酸、蔗糖、正硅酸乙酯为锆源、硼源、碳源和硅源,柠檬酸为络合剂,聚乙烯醇为纺丝助剂,通过干法纺丝制备了前驱体纤维,然后在氩气氛围下逐渐升温至1600℃并保温2 h,获得了二硼化锆-碳化硅复相陶瓷纤维。通过红外光谱、热失重分析、X射线衍射、扫描电镜等对前驱体纤维和陶瓷纤维进行了表征。结果表明:原料之间发生了相互反应,前驱体纤维具有良好的稳定性,硅源参与反应生成了碳化硅并细化了晶粒,提高了陶瓷纤维的致密度,并且使陶瓷纤维具有更好的高温抗氧化性。     

AlPO_4催化剂的制备和表征及其在缩醛化反应中的催化性能

利用水热及溶胶-凝胶两种方法制备不同组成的AlPO4催化剂。应用XRD、NH3-TPD等手段对催化剂进行了表征。试验表明催化剂结构及表面酸性与其制备方法、焙烧温度及n（P）/n（Al）比密切相关。乙醛和丙二醇的缩醛化反应表明丙二醇的转化率主要受催化剂表面弱酸度的影响。当n（P）/n（Al）为1.0,焙烧温度为400℃,用溶胶-凝胶法制备的AlPO4催化剂活性最高。     

CuO/Al复合材料的制备及对高氯酸铵催化作用研究

为了改善固体推进剂中高氯酸铵（AP）热分解性能,本文利用溶胶凝胶法制备了CuO/Al复合催化剂,并利用SEM、XRD等手段对其形貌和结构进行了表征,通过DSC方法考察了催化剂对AP 热分解的催化效果。结果表明：CuO/Al催化剂复合结构完整,其对AP的催化效果明显优于普通混合物CuO/Al的催化效果,并对比了加入1%、3%、5%不同质量分数的CuO/Al复合催化剂的催化效果,发现当加入量为5%时,低温分解峰和高温分解峰分别降低24.2℃和120.2℃,表明所制备的CuO/Al复合催化剂可有效降低AP的热分解温度,改善其热分解性能。     

用于二乙醇胺催化氧化脱氢的Cu-ZrO_2催化剂的制备与表征

采用共沉淀法制备了二乙醇胺催化氧化脱氢生产亚氨基二乙酸二钠盐用的Cu -ZrO2 催化剂。考察了不同制备条件对催化剂催化氧化反应性能和催化剂结构的影响。实验结果表明 ,催化剂中和终止 pH值、Cu与Zr原子的量比以及焙烧温度是影响催化剂性能的主要因素。经TG、XRD和外观分析 ,优质催化剂其中间体铜锆氢氧化物外观呈现亮而脆的绿色、密度大于1 72g/cm3 、热失重温度范围为 15 0～ 5 30℃ ,铜锆氧化物晶体结构呈单一的四面结构