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硅溶胶在催化裂化催化剂中的应用研究

硅溶胶在催化裂化催化剂中的应用研究

作者：李阳大连理工大学

学位级别：硕士

粘结剂作为半合成催化裂化FCC催化剂必不可少的主要组分,既起着使催化剂其它组分粘结成型的作用,又为催化剂提供一些孔结构以及活性等,FCC催化剂机械强度和催化性能面的性能都有某种程度的影响。常见的粘结剂,铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶... 详细信息

粘结剂作为半合成催化裂化FCC催化剂必不可少的主要组分,既起着使催化剂其它组分粘结成型的作用,又为催化剂提供一些孔结构以及活性等,FCC催化剂机械强度和催化性能面的性能都有某种程度的影响。常见的粘结剂,铝溶胶、硅溶胶、硅铝溶胶等。从1960年开始,国外的科研学者们对硅溶胶的探索就开始了,而我国开始对硅溶胶进行研究较国外晚了10多年,以致到上世纪80年代才对其进行规模化生产。而今,为应对随着催化裂化原料重质化劣质化,国内FCC催化剂对重质油的裂化能力较强,使得轻质油的收率较高。然而,在选择性方面,焦炭和汽油均未达到理想效果,所以,改善FCC催化剂在选择性方面的能力就显得格外重要了。硅溶胶具有良好的粘结性,研发以硅溶胶为粘结剂制备的FCC催化剂对于增加其种类以及改善其裂化性能均有重要的现实意义。本文以不同酸碱性质的硅、铝溶胶为原料,制备了硅溶胶、铝溶胶和硅铝溶胶为粘结剂的FCC催化剂,探究硅溶胶及硅铝混合溶胶产生凝胶的原因,并测定所制备催化剂的磨损指数,选定适合的催化剂样本。通过吡啶吸附红外法、X射线衍射法(XRD)、X射线荧光光谱法(XRF)、低温氮吸附法、水滴法等手段对处理前后的催化剂样品进行表征分析。同时,对其微反活性、催化裂化小型反应装置(ACE)进行评价。研究结果表明,利用硅铝混合溶胶作为粘结剂的催化剂其比表面积、活性、转化率、汽油产率、总液收比纯铝溶胶作为粘结剂的催化剂更大一些,孔体积和B酸、L酸酸量更小一些,抗Ni、V污染能力更强一些。老化之前,硅铝混合溶胶催化剂与铝溶胶催化剂的晶胞常数基本相同,老化之后,晶胞常数不变,但催化剂中Al含量升高,Si含量下降,可能是因为老化过程中骨架硅遭到破坏。通过分析不同粘结剂制备的FCC催化剂性能,本文为探究一种强度好、孔结构大、酸量多、活性高的FCC催化剂提供一定的理论依据及实验参考。

关键词：催化裂化催化剂硅溶胶铝溶胶粘结剂孔结构酸量

HFC-134a裂解制备三氟乙烯催化剂的研究

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HFC-134a裂解制备三氟乙烯催化剂的研究

作者：赵洋浙江师范大学

学位级别：硕士

三氟乙烯(TrFE)是一种非常重要的含氟烯烃,广泛用于含氟树脂的生产。在本论文中,我们制备了一系列催化剂,用于HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)裂解制备三氟乙烯,具有工艺节能环保、经济高效等特点。并运用多种技术手段对催化剂进行了表征。... 详细信息

三氟乙烯(TrFE)是一种非常重要的含氟烯烃,广泛用于含氟树脂的生产。在本论文中,我们制备了一系列催化剂,用于HFC-134a(1,1,1,2-四氟乙烷)裂解制备三氟乙烯,具有工艺节能环保、经济高效等特点。并运用多种技术手段对催化剂进行了表征。论文具体内容如下：1.利用沉积沉淀法制备了Y-Mg-Al-F催化剂,并与AlF3催化剂作比较,且将催化剂应用于HFC-134a裂解脱HF制备三氟乙烯的反应。可以发现,1100℃焙烧的Y-Mg-Al-F催化剂具有较高的活性和反应稳定性。反应温度400℃时,HFC-134a转化率大于25%。催化剂的表面酸性和积碳是影响催化剂活性和稳定性的重要原因,而掺杂Mg、Y的催化剂比A1F3催化剂具有较高的TrFE选择性、稳定性以及较少的积碳。2.利用沉积沉淀法制备了MOx/A12O3(M=Ni、Mg、Co、Ce)催化剂,研究了不同助剂对催化剂反应性能的影响。应用XRD考察了氟化预处理前后MOx/Al2O3催化剂中A1物种的转变,并应用于HFC-134a裂解制备三氟乙烯反应。结果表明,Ni、Co‘Ce添加能有效提高AlF3催化剂的HFC-134a裂解性能,而Mg对AlF3催化性能起抑制作用。其中NiFx/AlF3催化剂催化性能最高,当反应温度为400℃时,原料HFC-134a的转化率最高可达21.4%,目标产物TrFE的选择性在99.7%以上,且反应较为稳定。MOx/Al2O3催化剂的积碳、高活性均与其表面酸量有关。3.研究了焙烧温度和Ni的掺杂量对Ni-Al-F催化剂HFC-134a裂解制备TrFE性能的影响。发现焙烧过程能改变催化剂的结构和表面酸量,经1100℃焙烧的催化剂具有最高的HFC-134a转化率,300℃焙烧的催化剂具有最少的积碳。并且随着助剂Ni含量的增加,原料HFC-134a的转化率也相应提高。与此同时,还研究了Ni、Co、Ce、Cu作用于Al2O3的双组份催化剂对HFC-134a裂解稳定性的影响。

关键词：沉积沉淀法 Y-Mg-Al-F 积碳酸量 MOx/Al2O3 焙烧温度 NiFx/AlF3

金属改性SAPO-34分子筛对MTO反应性能的影响研究

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金属改性SAPO-34分子筛对MTO反应性能的影响研究

作者：吴振远中国矿业大学

学位级别：硕士

近几年来,随着石油资源的持续短缺以及可持续发展战略的要求,非石油资源合成低碳烯烃的技术路线迅速发展;使用以煤或天然气合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃的化工工艺技术(简称MTO)受到人们的广泛关注。而SAPO-34分子筛在MTO反应中展现... 详细信息

近几年来,随着石油资源的持续短缺以及可持续发展战略的要求,非石油资源合成低碳烯烃的技术路线迅速发展;使用以煤或天然气合成的甲醇为原料,生产低碳烯烃的化工工艺技术(简称MTO)受到人们的广泛关注。而SAPO-34分子筛在MTO反应中展现出了优异的催化性能,这主要是由于其适宜的酸性、较小的孔道以及高温下的水热稳定性。本文使用水热晶化法以三乙胺为模板剂合成不同硅铝比的SAPO-34分子筛,使用XRD,SEM,FT-IR,BET,TPD等进行表征,并在固定床反应器上测试所合成的SAPO-34分子筛的MTO反应性能。考察了在SAPO-34分子筛的MTO反应中,添加少量的苯、甲苯、环己烷、环己烯、环戊烷等对催化剂寿命及产品选择性的影响;并使用不同浓度的硝酸铝水溶液或硝酸铝乙醇溶液对SAPO-34分子筛进行浸渍法改性,探索铝改性对MTO反应性能的影响以及使用不同溶剂改性时对SAPO-34分子筛的影响。在原料甲醇中添加5%的苯、甲苯、环己烷、环己烯或环戊烷会影响SAPO-34分子筛的MTO反应性能,导致催化剂寿命缩短。其中,环己烷对催化剂寿命的影响程度最大,甲苯的影响程度最小,苯、环己烯和环戊烷则居中。烃类的添加对不同硅铝比的SAPO-34分子筛寿命的影响也不同,硅铝比越高,催化剂寿命变化越大;这主要是因为C5+和C6+作为碳池物种对甲醇的转化起着重要的作用,而烃类的加入会加速碳池的形成,并容易形成积碳,导致催化剂的失活,而酸含量越高形成积碳的速率越快。使用硝酸铝水溶液改性后,SAPO-34分子筛的酸强度没有发生变化,酸浓度变化较大;其中弱酸的变化较小,中强酸(B酸)随着硝酸铝浓度的升高而明显降低。改性后的分子筛B酸含量降低,但催化剂寿命却随之缩短;主要是因为改性后的分子筛虽然B酸含量减少,但是铝的引入导致L酸含量的增加以及孔道的减小,从而导致催化剂寿命的缩短。而使用硝酸铝乙醇溶液改性时,催化剂寿命的变化则较小,主要是因为其酸量的变化较小。

关键词： MTO SAPO-34 铝改性酸量

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结晶水的性质及其对含钨杂多酸酸性的影响

石油学报（石油加工） 1999年第1期15卷 61-65页

作者：杜泽学何奕工闵恩泽石油化工科学研究院

在含结晶水较多的含钨杂多酸（ＨＰＡ－Ｗ·ｎＨ２Ｏ）中，结晶水有两种不同的存在状态。结晶水数ｎ不同的ＨＰＡ－Ｗ·ｎＨ２Ｏ，有不同的酸性表现。ｎ减小，酸性增强；当ｎ≈１时，表现最强的酸性；ｎ再减小，酸强度有所下降。另外，... 详细信息

在含结晶水较多的含钨杂多酸（ＨＰＡ－Ｗ·ｎＨ２Ｏ）中，结晶水有两种不同的存在状态。结晶水数ｎ不同的ＨＰＡ－Ｗ·ｎＨ２Ｏ，有不同的酸性表现。ｎ减小，酸性增强；当ｎ≈１时，表现最强的酸性；ｎ再减小，酸强度有所下降。另外，ｎ减小时，对酸强度高于－５．６的酸量分布产生影响，对酸强度低于＋３．３的酸量分布与总酸量基本没有影响。

关键词：结晶水酸强度酸量杂多酸钨无机高聚物

VPT法高岭土基ZSM-5分子筛的制备及其在甲醇制芳烃中的应用

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VPT法高岭土基ZSM-5分子筛的制备及其在甲醇制芳烃中的应用

作者：王坚中国矿业大学

学位级别：硕士

ZSM-5分子筛由于其独特的物化结构,是目前常用的甲醇制取芳烃(MTA)催化剂。然而目前分子筛的合成大多采用化学试剂,成本较高。高岭土来源丰富,价格低廉,且其本身含有大量的硅铝,如将其作为合成分子筛的原料可以有效降低分子筛的生产成... 详细信息

ZSM-5分子筛由于其独特的物化结构,是目前常用的甲醇制取芳烃(MTA)催化剂。然而目前分子筛的合成大多采用化学试剂,成本较高。高岭土来源丰富,价格低廉,且其本身含有大量的硅铝,如将其作为合成分子筛的原料可以有效降低分子筛的生产成本。模板剂气相转换法(VPT)因其能减少制备过程中的分离步骤,降低模板剂的使用受到了研究者们的重视,但目前在天然矿物的分子筛制备中对其应用较少。因此,本文以廉价高岭土作为原料,对其进行改性处理后,基于固相转化机理,采用VPT制备了高岭土基ZSM-5分子筛并对其MTA催化活性进行评价。首先,采用酸洗抽提和碱处理2种手段对高岭土进行改性预处理。并通过XRD,XRF,氮气吸附脱附曲线对样品进行表征。发现酸洗抽提无法对于拥有完整晶相结构的晶体造成影响。主要参与反应的为焙烧改性时产生的无定形硅铝,并且受限于高岭土活性铝含量的限制,酸洗抽提后高岭土的硅铝比为25左右,最佳酸洗抽提时间为2 h。碱激发后样品结晶度的降低,提高了高岭土粉末的活性。最佳激发比例为m(NaOH)/m(高岭土)=0.075。从孔道结构看,经过酸洗抽提和碱激发处理后的高岭土孔道结构仍不发达,为非多孔材料。采用VPT法合成高岭土基ZSM-5分子筛时,考察了时间,碱添加,晶种的有无对晶化过程的影响,并将其与传统水热晶化进行了对比。实验发现VPT法中,晶体生长也存在诱导期。原料中莫来石晶体是ZSM-5分子筛的成核生长场所;适当的碱加入的确有助于ZSM-5分子筛的生成,但同时过量的碱会抑制晶体的生成,乃至于形成其他杂晶相;晶种的添加可以有效缩短晶体生长过程中的诱导期;通过水热合成与VPT法合成的晶化产物进行比较可以看出,VPT法能够以较少的模板剂使用量完成ZSM-5分子筛的合成,降低分子筛的合成成本。最后,采用等体积浸渍法将Zn负载于制备的高岭土基ZSM-5分子筛与购置的商用ZSM-5分子筛并进行MTA催化活性评价。通过EDS,,XPS,NH-TPD,DTG等手段对制备的2种催化剂进行表征,发现酸量是造成2种催化剂催化性能差异的主要原因;2种催化剂的甲醇转化率接近但是巨高更多酸量的高岭土基ZSM-5分子筛具有更高的芳烃选择性。从催化寿命上看,高岭土基ZSM-5分子筛具有更高的催化寿命。通过DTG分析发现具有更高酸量的高岭土基ZSM-5分子筛反而具有更低的积碳量,并且2种催化剂的积碳物种存在差异。其主要是由于高岭土基ZSM-5分子筛以莫来石为生长场所,低酸性的莫来石结构调变了分子筛表面酸性,阻止了深度副反应的发生,进而抑制了积碳的形成。

关键词：高岭土 ZSM-5分子筛甲醇制取芳烃 VPT法酸量

环氧乙烷催化水合制备乙二醇高效催化剂的开发与研究

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环氧乙烷催化水合制备乙二醇高效催化剂的开发与研究

作者：杨志剑复旦大学

学位级别：硕士

乙二醇是一种重要的有机化工原料,它可以任意比例与水混合,沸点高、凝固点低,被广泛用于聚酯纤维、防冻剂、润滑剂、油漆、胶黏剂、表面活性剂、炸药等领域。随着市场需求的不断增加,2010年乙二醇全球总产能已达到2709万t/a。当前乙二... 详细信息

乙二醇是一种重要的有机化工原料,它可以任意比例与水混合,沸点高、凝固点低,被广泛用于聚酯纤维、防冻剂、润滑剂、油漆、胶黏剂、表面活性剂、炸药等领域。随着市场需求的不断增加,2010年乙二醇全球总产能已达到2709万t/a。当前乙二醇的生产路线主要包括环氧乙烷水合法、碳酸酯两步合成法、一氧化碳偶联羰化法以及正在兴起的生物质资源路线法。其中环氧乙烷水合法一直是制备乙二醇最主要的手段,工业上以乙烯为原料进行环氧化得到环氧乙烷,进而与水发生反应得到高品质乙二醇。该技术的缺点在于反应过程中需要大量的水引入,后续产物分离过程复杂,能量损耗大。而催化剂的引入可以大大提高主/副反应速率常数比,从而可以在较低的水用量条件下实现高的环氧乙烷转化率和7二醇选择性。已报道的用于环氧乙烷催化水合的催化剂主要包括：阴离子交换树脂、无机酸/盐体系、有机硅烷季铵盐、双金属盐、负载型金属氧化物、大环螯合物催化体系等。近年来,新的催化剂及其作用机制不断被报道。由于环氧乙烷水合反应体系简单,产物组成较为单一,酸或碱均能作为催化剂,该反应也可作为实验室各类酸碱催化剂性能测试的一个重要探针反应,对于研究催化剂的性能和作用机制有着非常重要的作用。本文从总结大量文献、专利入手,系统探究了各类均相、非均相催化剂,作用于环氧乙烷催化水合的催化行为和反应机制,目标在于在尽可能低的水用量条件下,达到高的产物乙二醇收率。除较低的水用量外,催化剂的成本、寿命、催化剂制备复杂性以及对反应设备要求等也是本研究着重考虑的。通过研究水溶性无机盐均相催化剂,总结出“pH酸碱窗口效应”以及“阴离子加成酯化效应”,首次报道了反应后体系碱性跃迁的事实并探究了催化作用机理。在此基础上,我们根据均相反应作用规律,设计了酸性可调、带有自剥离性质的高效层状铌酸催化剂。这些研究对推动乙二醇工业生产技术有着非常重大的意义。第一章主要对当前乙二醇的工业生产技术进行了综述分析,主要涉及环氧乙烷催化水合。目前文献报道的高效环氧乙烷水合催化剂主要有：阴离子交换树脂、无机酸/盐体系、有机硅烷季铵盐、双金属盐、负载型金属氧化物、大环螯合物催化体系等。本章对这些催化剂的性能、特点进行了初步的总结和归纳。第二章中,均相无机盐体系被系统报道用于催化水合反应,主要包括：羧酸盐/羧酸、碳酸盐、磷酸盐以及亚硫酸盐等体系。通过优化反应条件,在水、环氧乙烷摩尔比为10：1条件下,最高环氧乙烷转化率达100%,7二醇选择性98%。在报道了“pH酸碱窗口效应”和“阴离子加成酯化效应”的基础上,提出了一个全面的催化反应机理。该均相研究成果对于定向设计高效复相催化剂有很大的指导作用。第三章中,新型、高效、酸性可调的层状铌酸(HxK1-xNb3O8,x=0-1)被首次报道用于环氧乙烷催化水合。该催化剂制备简单,由五氧化二铌和碳酸钾通过焙烧制得铌酸钾,再通过酸交换即可制得层状铌酸。在水比为8：1的条件下,环氧乙烷转化率达100%,乙二醇选择性达95%以上。研究通过改变酸交换的浓度获得不同交换度的铌酸材料,通过原子光谱吸收法(ICP-AAS)、哈密特酸度指示剂法(Hammett indicator method)、第一性原理密度泛函理论计算(First-principlesDFT)以及正丁胺电位滴定(Potential titration)的方法对催化剂的酸量和酸强度进行了详细的表征。发现在某一适中的酸量和酸强度条件下(X=0.7),7二醇的选择性最高,该结果与均相反应结果类似,说明了酸性可调催化剂设计的成功。此外,在反应过程中我们还首次提出了层状铌酸的自剥离现象,通过暴露出大量活性位,来高效催化反应的事实。反应结束后,催化剂经分离、干燥,纳米层板可以重排至原来晶体结构,从而有利于循环使用。对于铌酸热稳定性的研究,不仅拓展了层状铌酸的应用范围,还对当今科研中一些热不稳定催化剂的酸性表征具有一定的启示作用。第四章主要报道了以介孔氧化硅负载固体酸及沸石为催化剂的水合反应过程,包含了沸石不同尺寸、形貌、硅铝比以及不同元素修饰(铌修饰)对反应结果的影响。旨在将高效、亲水性的铌酸均匀分散在沸石或介孔氧化硅材料的孔道内,完成反应催化。该部分的工作还不够完善,需要日后进一步的讨论和研究。第五章对论文的工作进行了总结和展望。

关键词：环氧乙烷催化水合乙二醇均相无机盐 pH酸碱窗口加成酯化碱性跃迁层状铌酸自剥离哈密特指示剂法密度泛函理论计算酸量酸强度热稳定性沸石

高效催化甘油氢解制备1,3-丙二醇的Pt-W-Al催化剂的制备及反应性能研究

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高效催化甘油氢解制备1,3-丙二醇的Pt-W-Al催化剂的制备及反应性...

作者：任俊毅内蒙古大学

学位级别：硕士

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的商业化学品,在医药、食品、化妆品和纺织工业中有着广泛的应用。但是,我国1,3-丙二醇基本依靠进口,其生产专利技术被国外公司所垄断。由于生物柴油可替代石油产品,近年来其产能持续扩大,导致其副产物甘... 详细信息

1,3-丙二醇(1,3-PDO)是一种重要的商业化学品,在医药、食品、化妆品和纺织工业中有着广泛的应用。但是,我国1,3-丙二醇基本依靠进口,其生产专利技术被国外公司所垄断。由于生物柴油可替代石油产品,近年来其产能持续扩大,导致其副产物甘油产量提高、产能过剩。因此,将甘油转化为高附加值的1,3-丙二醇具有极高的应用研究价值。Pt-W系催化剂对甘油氢解的活性和1,3-丙二醇选择性都比较,水热稳定性良好,是研究甘油氢解制备1,3-丙二醇机理的理想催化剂体系。由于催化剂载体和活性金属对催化剂过程具有举足轻重的作用,因此本论文通过实验与理论相结合的方法研究了不同Al系催化剂载体和活性金属(Pt、WO)对甘油氢解制备1,3-丙二醇的影响。(1)研究了两种Al系载体的催化反应性能的影响采用勃姆石和γ-AlO为载体,通过分步浸渍法制备了Pt/WO/Al OOH和Pt/WO/AlO两种催化剂。通过表征发现,经过浸渍、焙烧等处理后,勃姆石载体最终转变为γ-AlO。由于经过高温焙烧处理,勃姆石的孔道结构遭到了破坏、堆叠,制备的Pt/WO/Al OOH催化剂的比表面积仅有8.589 m/g,而Pt/WO/AlO的比表面积则高达119.2 m/g。尽管,Pt/WO/Al OOH催化剂的比表面积较小,但是其仍然拥有较高的催化活性上。在最优催化剂条件下,Pt/WO/Al OOH催化剂的甘油转化率为49.915%,1,3-丙二醇选择性47.938%,1,3-丙二醇收率23.928%;Pt/WO/AlO催化剂的甘油转化率53.424%,1,3-丙二醇选择性57.099%,1,3-丙二醇收率30.504%。(2)研究了金属负载量对Pt/WO/AlO催化剂反应性能的影响选择γ-AlO为载体,研究了不同Pt、W负载量的Pt/WO/AlO催化剂对甘油氢解制备1,3-丙二醇性能的影响。研究发现1,3-丙二醇选择性、甘油转化率与Pt、W的负载量间的关系均为先增大后减小,呈现“火山”型曲线。在W负载量5 wt%、Pt负载量6 wt%时催化剂的催化活性最好。同时发现,Pt负载量达到6 wt%时,及其负载量高于W负载量时,活性金属Pt负载的分散度得到了极大改善,Pt颗粒大小由2.7 nm缩小至1.8 nm,同时催化剂总酸量也由64.495μmol/g提升到125.815μmol/g。1,3-丙二醇选择性与催化剂的总酸量呈正相关关系。(3)研究了反应条件对Pt/WO/AlO催化剂反应性能的影响研究表明,升高温度,增加初始H压力、延长反应时间都可以提高甘油的转化率。但高温会使甘油发生过度氢解,降低1,3-丙二醇选择性。该催化剂的最佳反应条件为反应温度180℃、5 MPa初始H压力、反应时长16 h,该条件下甘油转化率达到89.419%,1,3-丙二醇选择性49.187%,1,3-丙二醇收率43.983%。(4)理论研究甘油在Pt/WO/AlO催化剂表面反应机理密度泛函理论计算表明,甘油脱除2°-OH的过渡态能垒为1.68 e V,而脱除1°-OH的过渡态能垒则高达3.10 e V。因此,在Pt/WO/AlO催化剂表面甘油更容易脱除2°-OH从而生成1,3-丙二醇,这与实验得到的结果相一致。进一步研究表明,甘油脱除2°-OH后生成的3-羟基丙醛加氢形成1,3-丙二醇的反应路径,为H原子首先加到醛基C原子上,而后加到醛基O原子上形成1,3-丙二醇,两步的过渡态能垒分别为0.57 e V和0.57 e V,而与之相反的路径中两步的过渡态能垒分别为1.65 e V和2.79 e V。

关键词：甘油加氢 1,3-丙二醇 Al2O3 酸量分散性 DFT

火电厂SCR脱硝催化剂中毒规律及再生工艺研究

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火电厂SCR脱硝催化剂中毒规律及再生工艺研究

作者：张勤湖南大学

学位级别：硕士

氮氧化物(NO)污染问题日益引起人们的关注,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术是目前脱除烟气中NO的最有效技术。催化剂作为SCR技术的核心,其性能对整个SCR系统影响巨大。目前火电厂安装的SCR脱硝装置基本采用高温高尘的布置方式,催化剂... 详细信息

氮氧化物(NO)污染问题日益引起人们的关注,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术是目前脱除烟气中NO的最有效技术。催化剂作为SCR技术的核心,其性能对整个SCR系统影响巨大。目前火电厂安装的SCR脱硝装置基本采用高温高尘的布置方式,催化剂长期在恶劣环境下运行,活性将不可避免的降低,而催化剂的失活将直接关系到SCR系统的正常运行和下游设备的运行安全,同时也大大增加了SCR系统的运行成本。从成本和环境方面考虑,对失活催化剂进行再生是最佳选择。本文以电厂实际应用的V2O5-WO/TiO脱硝催化剂为研究对象,进行实验室碱金属K、碱土金属Ca、重金属As模拟中毒,探究其中毒机理,并对K、Ca中毒的催化剂进行再生探究,得到以下主要结果:(1)考察了不同浓度的KNO、KCl和KSO对催化剂活性的影响,并对中毒前后的催化剂进行X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、化学氨程序升温(NH-TPD)、扫描电镜(SEM)等表征,结果表明K对催化剂活性影响很大,中毒催化剂比表面积只出现轻微的下降,晶体结构无明显变化,表面形貌出现板结现象,表面总酸量下降严重;对3wt%KNO中毒催化剂进行酸洗再生研究表明,pH=1时的再生液效果最好,酸洗能使失活催化剂活性得到很大程度的恢复,对载体晶体结构无影响,对孔结构的影响也不大,表面酸量恢复至新鲜催化剂的94.5%。(2)考察了不同浓度的Ca(NO)、CaCl和CaSO对催化剂活性的影响,并对中毒前后的催化剂进行X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、化学氨程序升温(NH-TPD)等表征,结果表明Ca对催化剂活性影响很大,CaCl和Ca(NO)与钾盐类似,会造成催化剂的表面酸量下降,但同浓度下酸量下降幅度比钾小,比表面积只出现轻微的下降,晶体结构无明显变化,CaSO不仅会造成催化剂表面酸量的降低还会明显降低催化剂比表面积与总孔体积,其中CaSO对催化剂酸性位的中和作用比CaCl和Ca(NO)弱;对5wt%CaSO中毒催化剂进行再生研究表明,EDTA二钠盐的浓度为6wt%时对中毒催化剂具有最好的恢复效果,该方法能够有效的清洗催化剂孔道恢复催化剂的表面孔结构,活化催化剂表面酸性位点,且对催化剂的晶体结构无影响。(3)考察As对催化剂活性的影响,同样对中毒前后的催化剂进行X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附、化学氨程序升温(NH-TPD)等表征,结果表明As对催化剂活性影响很大,微量的As即可使催化剂活性出现大幅下降,As进入催化剂对催化剂物相没有影响,也不影响催化剂比表面积与孔结构,催化剂表面酸量明显降低。

关键词：氮氧化物选择性催化还原脱硝催化剂中毒再生孔结构酸量

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混合催化剂协同效应机理的初步探讨

印染 1981年第3期11卷 38-43页

作者：孙铠王秋梅华东纺织工学院

一、前言随着树脂整理剂和整理工艺的发展,人们对催化剂的选用和催化机理的认识也在逐步深化。近来,为了节约能源,进一步简化工艺和设备,正在努力提高催化效率,以降低反应所需的活化能或加快反应速率,也就是说降低焙烘温度或缩短焙烘... 详细信息

一、前言随着树脂整理剂和整理工艺的发展,人们对催化剂的选用和催化机理的认识也在逐步深化。近来,为了节约能源,进一步简化工艺和设备,正在努力提高催化效率,以降低反应所需的活化能或加快反应速率,也就是说降低焙烘温度或缩短焙烘时间。为此,发展了多种催化剂系统,其中尤以金属盐（如氯化镁）与有机酸（或其他弱酸）所组成的混合催化剂受到很大的注意。混合催化剂具有比它们单独使用时高得多的催化效果,它们之间具有协同效应。有人为了研究这种协同作用的由来,曾用一些有机酸如草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸（羟基丁二酸）、琥珀酸等分别与氯化镁或氯化钠混合在一起进行蒸馏,并对蒸馏出的酸量进行了测定,说明了混合催化剂之所以具有较强的催化能力,是由于酸和金属阳离子之间的取代反应,从而释放出一种强挥发性酸,可以下式说明: 其中:M为金属阳离子;X为阴离子; RCOOH为有机酸。本试验除了选择一些适当的盐和酸单独或混合在一起进行蒸馏试验,测定所释放出的酸量及其组成外,并进一步研究了它们在织物上反应的情况。

关键词：混合催化剂协同效应酸量效应(化学) 卤块氯化物氯化镁蒸馏试验效应机理