Pd(II)-Cu(II)催化氧化净化PH3的动力学实验

传统的净化方法难以实现低成本、高效、选择性净化含磷化氢尾气,这限制了含磷化氢尾气的资源化技术的实现.文章利用自主筛选的催化剂,在实验室进行了Pd2 浓度、Cu2 浓度、反应温度、混和气氧体积分数、磷化氢质量浓度、混合气流速等因素对Pd(II)-Cu(II)水溶液净化含磷化氢气体影响的研究.实验结果表明,Pd(II)-Cu(II)催化剂在低温(22-73 ℃)、常压下(100 kPa)对质量浓度为850 mg/m3磷化氢气体净化效率可高达100%.并且催化剂稳定性随催化氧化反应温度的升高而降低,随被净化混和气中氧体积分数、吸收液中Pd2 浓度及Cu2 浓度增大而增强;催化氧化净化效率随混和气中磷化氢质量浓度升高而降低,随被净化的混和气流速降低而升高.     

黄磷尾气碱洗——催化氧化净化

采用碱洗 催化氧化方法净化黄磷尾气,随着反应温度和氧体积分数增加可显著提高净化效果,确定反应温度110℃,氧体积分数1.5%为最佳工艺条件.净化后黄磷尾气中总磷质量浓度<10mg/m3,硫化氢质量浓度<10mg/m3,氟化氢质量浓度<5mg/m3,到生产一碳化工产品对原料气的要求。失效后的催化剂易于再生,催化剂经多次再生后催化性能良好。     

HCl催化氧化制Cl_2的Cu-Ce混合氧化物催化剂研究

分别采用体相模板法和表面模板法制备了铜改性Ce O_2催化剂(Cu O-Ce O_2和Cu O/Ce O_2)。利用XRD、N2吸附-脱附、Raman、H2-TPR对催化剂进行了表征并考察了其催化氧化HCl制Cl2的性能。结果表明:体相模板法更有利于制备铜物种分散度更高的催化剂,提高催化剂表面氧空位的浓度。将催化剂表面氧空位浓度与HCl催化氧化活性关联发现,催化剂氧空位浓度是影响HCl催化氧化活性的重要因素。酸洗前后催化剂催化活性对比表明,高分散的Cu O在较低温度时对催化剂活性贡献不大,而在较高温度时可以有效促进催化剂催化性能。晶相Cu O对HCl的催化氧化活性没有贡献。     

磷矿浆催化氧化湿法脱硫研究(Ⅱ)

本文进一步讨论了磷矿浆湿法脱硫的方法.实验考察了磷矿浆液相催化氧化净化低质量浓度SO2气体时,气体氧体积分数和SO2气体质量浓度对净化脱硫的影响,得出了一条SO2质量浓度与氧气体积分数比与反应时间关系的线性方程,并在磷化工厂对此脱硫方法进行了现场试验,取得了较好的净化效果.     

超临界水氧化处理对氨基苯酚废水研究

采用Cu2+为催化剂、H2O2为氧化剂,在一连续流反应器中进行了催化超临界水氧化对氨基苯酚实验。研究了温度、压力、停留时间和Cu2+浓度对对氨基苯酚氧化降解的影响。结果表明,在超临界水中对氨基苯酚能被有效去除。对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长和Cu2+浓度增大而提高。当Cu2+浓度为30 m g.L-1时,对氨基苯酚的去除率与无催化剂时相比有了较大的提高,当30 M Pa、500℃、2.8 s和Cu2+浓度为30 m g.L-1时,COD去除率高达97.2%。     

ZSM-5分子筛负载金属氧化物催化剂催化燃烧含丙烯腈废气的性能

采用等体积浸渍法将过渡金属Cu负载到ZSM-5分子筛上,并与其他金属(Fe、Co、Ag、Pd、Ce)共浸渍得到负载型催化剂,将其用于全组分丙烯腈废气的催化脱除过程。催化活性评价结果表明,丙烯腈在Cu/ZSM-5催化剂上320℃可以实现完全转化;掺杂质量分数2%Ce后,丙烯腈的完全转化温度降低到300℃,高选择生成N2的温度窗口也变宽,催化剂稳定性高。通过X射线衍射、氮气吸附-脱附、氢气-程序升温还原、氨气-程序升温脱附和X射线光电子能谱等对催化剂的物化性能进行表征,结果表明,催化剂催化氧化丙烯腈尾气的性能依赖于Cu^2+的还原能力、催化剂表面弱酸与中强酸含量以及表面Cu^2+丰度。     

净化黄磷尾气制取甲酸、碳酸二甲酯工艺研究

介绍了水洗-碱洗-催化氧化-变温变压吸附组成的黄磷尾气净化工艺,通过净化可以得到质量分数大于98%的一氧化碳气体,且有害杂质(硫化氢、磷化氢等)的质量浓度均小于1 mg/m3。介绍了甲酸和碳酸二甲酯的合成,其中重点介绍了净化黄磷尾气制取甲酸和碳酸二甲酯2个清洁生产工艺。这2个工艺既利用了黄磷尾气,又无三废排放,其一氧化碳的转化率分别为95%和100%,甲酸和碳酸二甲酯的收率分别达到90%和85%,为净化黄磷尾气合成多种一碳化工产品提供了工艺基础。     

超临界水氧化处理偏二甲肼废水研究

采用Cu2+为催化剂、H2O2为氧化剂,在24~30MPa和480~500℃的条件下,在一连续流反应器中进行了催化超临界水氧化偏二甲肼实验。研究了温度、压力、停留时间和Cu2+浓度对偏二甲肼氧化降解的影响。结果表明,在超临界水中偏二甲肼能被有效去除。偏二甲肼的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长和Cu2+浓度增大而提高。当Cu2+浓度为30 mg.L-1时,偏二甲肼的去除率与无催化剂时相比有了较大的提高。当30MPa、500℃、3.9s和Cu2+浓度为15 mg.L-1时,COD去除率高达99.4%。     

Cu负载量对CuO/γ-Al_2O_3催化低浓度甲烷燃烧性能的影响

采用浸渍法制备了CuO/γ-Al_2O_3催化剂,用于低浓度甲烷(甲烷体积分数0. 7%)催化燃烧反应,考察了Cu负载量对催化剂性能的影响,并运用SEM、XPS对催化剂进行了表征。结果表明,不同Cu负载量的催化剂中铜均处于Cu2+氧化态,同时,当催化剂Cu负载量低于7%时,随着Cu负载量的增加甲烷转化率逐渐升高,但当Cu负载量继续增加至10%时,低浓度甲烷催化燃烧反应的表观活化能升高、甲烷转化率降低。SEM和XPS表明,Cu负载量达到10%时,CuO晶体颗粒变大、Cu周围电子云密度升高、活性组分分散性变差,从而影响了催化剂的催化性能。     

Cu负载量对CuO/γ-Al_2O_3催化低浓度甲烷燃烧性能的影响

采用浸渍法制备了CuO/γ-Al_2O_3催化剂,用于低浓度甲烷(甲烷体积分数0. 7%)催化燃烧反应,考察了Cu负载量对催化剂性能的影响,并运用SEM、XPS对催化剂进行了表征。结果表明,不同Cu负载量的催化剂中铜均处于Cu2+氧化态,同时,当催化剂Cu负载量低于7%时,随着Cu负载量的增加甲烷转化率逐渐升高,但当Cu负载量继续增加至10%时,低浓度甲烷催化燃烧反应的表观活化能升高、甲烷转化率降低。SEM和XPS表明,Cu负载量达到10%时,CuO晶体颗粒变大、Cu周围电子云密度升高、活性组分分散性变差,从而影响了催化剂的催化性能。     

黄磷尾气净化脱除磷化氢、硫化氢中试试验

采用自制的催化剂JC-4,设计出碱洗-催化氧化工艺对黄磷尾气进行深度净化处理。中试试验结果表明:常压、100℃、尾气流量为36~50 m3/h、氧气体积分数为1.2%~1.5%时,PH3的脱除率接近100%,出口质量浓度低于1.0 mg/m3;碱洗单元可以除去90%的H2S,经过催化氧化单元可以进一步脱除H2S,净化效率接近100%,出口质量浓度低于1.0 mg/m3;催化剂经100~200 h需要再生,400 h后需要活化,再生和活化处理后的催化剂性能良好。     

己二酸生产中的废气净化技术及其影响因素

以辽阳石化公司硝酸氧化醇酮制备己二酸装置为研究对象,研究了己二酸生产中废气的净化技术及废气消减过程中的影响因素。NO,NO2的净化采用水吸收法,以尾气中NOx含量和回收硝酸浓度为主要考察指标,设计了四因素三水平的正交试验,通过试验得出的优化工艺条件为:喷淋水流量7m3/h、补充空气量900m3/h、吸收温度14℃、吸收压力0.155 MPa,尾气中NOx体积分数为420×10-6,回收硝酸质量分数35%。N2O的净化采用催化分解法,并对影响其分解效果的3个因素进行了研究。结果表明,入口温度应随催化剂活性减弱逐渐升高,进气浓度最好维持在11.0%～11.2%,原料气中含水不利于催化分解。     

Pd_1-M(M=Al,Cu)单原子催化剂上CO氧化偶联制DMO的理论研究（英文）

为了减少CO氧化偶联制DMO反应中Pd催化剂的用量,设计了一系列单原子Pd催化剂,并通过DFT理论计算详细研究了Pd_1-M(M=Al,Cu)单原子催化剂(SACs)对该反应的影响。结果表明:首先,由于Pd_1-Al SAC结构不稳定,导致该催化剂不能用于CO氧化偶联制DMO反应;其次,Pd_1-Cu SAC对该反应有出色的活性,同时也达到了减少贵金属Pd用量的目的,但其对DMO生成的选择性很不理想,需要在后续的研究中进一步提高。     

催化氧化净化黄鳞尾气现场实验

为净化黄磷尾气中的主要杂质HF、PH3、SO2、H2S、羰基硫(COS)和CS2,利用高浓度CO气体,采用自制的2种AC系列催化氧化催化剂,进行了黄磷尾气现场净化实验.实验结果表明:在中试实验碱洗塔中,HF可全部除去;之后对尾气进行小试实验,在温度为66℃,空速为800 h-1的条件下,AC系列催化剂能够净化脱除黄磷尾气中的PH3、SO2、H2S和CS2,但对COS的吸附净化不明显;其中AC-1型催化剂净化效果最好,可以使尾气中的PH3、SO2、H2S和CS2质量浓度低于0.1 mg/m3,且催化寿命长.     

Pd-Cu/La_(0.5)Pb_(0.5)MnO_3上氧化羰基化合成碳酸二苯酯

针对氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应过程在低氧浓度下催化剂活性低的特点,研制出一种高效负载型双金属催化剂Pd-Cu/La0.5Pb0.5MnO3,并采用向反应体系中连续通入CO、O2的混合气体对苯酚氧化羰基化合成碳酸二苯酯(DPC)。实验表明,Pd-Cu/La0.5Pb0.5MnO3催化剂适宜的n(Cu)∶n(Pd)=1∶1,在苯酚50 g,催化剂1.0 g,通氧速度15 mL/min,CO进料速度285 mL/min,反应压力1.0 MPa,反应温度80℃条件下,反应5 h时,DPC产率达16.4%。     

对二甲苯富氧氧化的研究及工业化试验

研究了以Co-Mn-Br为催化剂,对二甲苯(PX)液相氧化下不同氧浓度(质量分数21％~31％)和不同空速对对苯二甲酸(TA)产率、中间产物含量、PX消耗速率和尾气中二氧化碳含量等的影响。结果表明:提高进气中氧浓度,尾气中氧浓度相应提高,有利于加快PX的氧化和TA的生成速率,且未加剧醋酸深度氧化生成二氧化碳。在PX处理量一定时,提高进气氧浓度可大大降低气体空速。工业化富氧(氧气质量分数23％)条件下的氧化反应安全可行,不影响产品质量。     

络合-溶剂热法制备钯基催化剂及其催化氧化间二甲苯性能

通过采用络合-溶剂热法、水热法和浸渍法三种方法制备了负载量为0.6%(质量分数)的Pd/Al_2O_3催化剂,重点考察不同制备方法催化氧化间二甲苯作为典型的挥发性有机化合物的能力。结果表明:络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂催化氧化间二甲苯的能力最强,间二甲苯体积分数为0.002%时完全转化温度(T_(100))为130℃,低于浸渍法制备催化剂的完全转化温度30℃。对Pd/Al_2O_3催化剂进行了比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)等表征分析,发现Pd/Al_2O_3-com中Pd主要以还原态Pd~0高度分散于载体表面,而另两种方法制备的催化剂均有明显的Pd~(2+)存在。结合性能测试及表征分析,表明络合-溶剂热法制备的Pd/Al_2O_3-com催化剂活性组分Pd的高度分散,增强了催化活性,可满足高浓度间二甲苯、宽气体体积空速条件下催化氧化脱除间二甲苯的工业应用要求。     

氯取代基对四苯基卟啉Co~(2+)/M_n~(2+)/Cu~(2+)催化氧化环己烷反应的影响

以四苯基金属络合物(Mn2+/Co2+/Cu2+)为对比催化剂,以环己烷转化率、醇酮的选择性为指标,考察研究氯取代基对四苯基卟啉金属络合物(Mn2+/Co2+/Cu2+)催化氧化环己烷反应的影响,实验采用反应压力为1.0MPa、催化剂浓度不变,空气流量控制在0.10~0.12/(m3·h-1)之间,重点考查了反应时间、反应温度、金属卟啉种类等因素对催化氧化环己烷反应的影响。实验结果表明:(1)取代基(单氯)对四苯基金属卟啉催化氧化环己烷反应活性影响较小;取代基(单氯)对四苯基金属卟啉催化氧化环己烷反应时,目标产物--环己醇和环己酮选择性影响也较小;(2)络合三种金属中,催化活性的大小为Co2+Cu2+Mn2+,目标产物-环己醇和环己酮选择性顺序:Cu2+Mn2+Co2+,当以TCPPCu、TPPMn为催化剂时,醇酮的选择性达90%以上,当以TPPCo、TCPPCo、TPPCu、TCPPMn为催化剂时,醇酮的选择性达85%以上;(3)在所考察的6种催化剂中,较佳催化剂有TPPCo和TCPPCo,其相应的反应条件为:1TPPCo作催化剂时,反应温度150~155℃,反应时间50~60min,转化率达到8%以上,选择性达到86%以上;2TCPPCo作催化剂时,反应温度155℃,反应时间60min,转化率达9%以上,选择性为86%以上。     

Pd-Cu/凹凸棒石黏土催化剂催化CO氧化性能

以凹凸棒石黏土(APT)作载体,采用浸渍法制备双金属催化剂Pd-Cu/APT、单金属催化剂Pd/APT和Cu/APT,在连续流动微反装置上考察催化剂的CO催化氧化活性,采用N_2物理吸附/脱附、X射线粉末衍射和程序升温还原/脱附等手段对催化剂进行表征。结果表明,Pd-Cu/APT催化剂中Cu主要以CuCl形式存在,Pd高度分散与Cu之间产生了明显的相互作用,使Cu物种的还原温度大幅降低;经水蒸汽预处理增强了Pd-Cu/APT催化剂表面酸性,促进了催化活性的提高。在CO体积分数为0.5%、水蒸汽体积分数3.3%、空速6 000h^(-1)和常温反应条件下,CO转化率可达90%以上。     

基于MOF衍生制备Pd-CeO2催化剂及其催化氧化性能

为提高负载型Pd基催化剂对低浓度CO氧化反应的催化活性,在金属有机框架(MOF)组装过程中引入Pd,并利用后续热解衍生制备出了Pd-CeO₂催化剂。通过X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)和拉曼光谱(Raman)等对催化剂进行了表征,然后在固定床中考评了其催化CO氧化反应的性能。结果表明：基于MOF衍生的制备方法可有效防止负载型Pd-CeO₂催化剂中Pd的团聚和流失,并在热解衍生过程中促使Pd与CeO₂之间产生金属-载体相互作用,提高了表面氧空穴浓度,使得Pd-CeO₂催化剂在162℃下催化CO氧化反应达到90%的转化率。