催化剂厂范文

催化剂厂范文（精选12篇）

催化剂厂 第1篇

日前,中国第一家中外合资硫酸催化剂制造厂——孟莫克—威顿(铜仁)化工有限公司正式挂牌营业。

2009年,孟莫克远东有限公司(香港)和威顿(中国)化工有限公司共同收购了贵州南长城企业集团化工有限责任公司,成立孟莫克—威顿(铜仁)化工有限公司。新公司位于贵州省铜仁灯塔工业园区,将专门从事硫酸生产过程中二氧化硫转化成三氧化硫的钒催化剂的生产。两家公司通过引入先进技术、产品和管理服务体系,力求共同打造中国最优秀的二氧化硫氧化剂制硫酸系列催化剂产业基地。

美国孟莫克公司从事硫酸催化剂的研发和生产有85年的历史,其产品在世界硫酸催化剂供应市场占有65%以上的份额。加拿大威顿集团专业从事化工设备、化工原料国际贸易,拥有高效的管理体制,2002～2004年,威顿共投资2.5亿元人民币,引进加拿大先进设备在贵州建成两套40万吨/年硫黄制酸项目。

催化裂化催化剂安全生产要点 第2篇

1工艺简述

石油催化裂化用催化剂主要有含烯土Y型分子筛高铝微球和超稳分子筛。其中Y-15裂化催化剂的生产简要过程是：以水玻璃和硫酸铝为原料，用两步共胶工艺合成含氧化铝的硅铝基质，加入氨水后添加两交两焙稀土Y分子筛活性组分。上述混合浆液经过滤除去大量盐分，用压力式喷雾干燥成微球状，经多次水洗除去杂质后进行气流干燥除去水分即为成品。

本装置的生产物料和产品具有一定毒性和腐蚀性，干燥系统有粉尘产生，燃料气系统的干气具有有易燃、易爆性质。

2重点部位

2.1空气加热炉

是提供催化剂成形及干燥过程热量的关键部位。燃料气系统一旦发生故障，也可造成着火和其他事故。

2.2催化剂成形均质泵及高压泵

系催化剂生产过程中的关键设备。该设备在系统中输送有腐蚀性介质，高压泵压力端的管道法兰接口和焊口等因腐蚀或其它原因出现破裂和密封垫片损坏，造成高压浆料射出是很危险的。

2.3电除尘器

电除尘系利用6kV高压电场除掉催化剂尾气中粉尘的装置。除尘器及其电极棒等处于高压状态后，其设备周围也处于危险状态，误入危险场所有被电击，触电等危险。

3安全要点

3.1空气加热炉

3.1.1生产中要注意检查燃料气系统各调节机构是否正常，燃料气压力的变化情况，及时调整使其处于稳定状态。

3.1.2经常检查加热脱水系统的运行情况，及时排除系统故障，防止瓦斯中带水、带液进入燃烧器或炉膛内造成熄火。

3.1.3当发生突然停气时或因瓦斯中带水造成熄火，应注意检查瓦斯阀门是否关闭。在恢复供气或处理好瓦斯带水故障后重新点火时，必须注意炉膛内的通风置换，检查合格后，方可点火送燃料恢复生产，一次点火不成功，须重新置换再点火，防止回火爆炸。

3.1.4经常检查瓦斯系统各密封点有无漏气现象，及时督促维修设备出现的隐患。对蒸汽灭火系统及阻火器要做定期、定时的检查，必须经常处于完好状态。

3.2催化剂成形均质泵及高压泵

3.2.1高压泵系统投入使用前的试车、试漏工作须严格检查，不能在有缺陷的情况下投入生产运行。

3.2.2定期对系统设备、管线的腐蚀情况进行检查鉴定，防止丧失安全裕度的设备、管线在运行中发生破坏事故。

3.2.3检查运行中的设备、管线有故障，泄漏等隐患后，应督促其停车维修，不得勉强使用。

3.3电除尘器

经常对电除尘器工作间的安全隔离防护设备进行检查，必须处于完好状态，警告牌完整醒目；注意监督送电运行期间，不准随便进入高压电场危险区；停工状态下需进入除尘器工作间应事先经放电、接地等安全措施完成后并经有关专业人员确认方可进入。

3.4其他部位

3.4.1定期检查各系统的停电、停汽、停水、停风时的应急措施的备用情况，发现问题须及时纠正。

催化剂厂 第3篇

关键词：催化氧化；草甘膦；贵金属；催化剂；再生

中图分类号： TQ457.1 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0146-03

收稿日期：2013-10-08

基金项目：江苏省南通市科技计划（编号AS2013003）。

作者简介：刘志军（1979—），男，硕士研究生，讲师，主要从事工业催化与吸附分离方面的研究。Tell：（0513）81050821；E-mail：liuzj_1979@163.com。草甘膦[N-（phosphonomethyl）glycine，简称PMG]，化学名称为N-磷酰基甲基甘氨酸，是由Monsanto公司开发，并于1974年商品化的一种芽后灭生性除草剂，具有低毒、高效、广谱等特点。草甘膦是通过内吸传导作用来抑制植物的光合作用而将杂草杀死[1]，具有良好的内吸、传导性能，除草效果好，成本低廉。草甘膦与土壤接触，微生物使其迅速降解，失去活性，无残留，不易污染地表水，属绿色环保型农药，是农业大规模除草的首选除草剂。草甘膦是当代除草剂市场需求量较大、销售额较高的品种，销售量以每年接近15%的速度递增，已连续多年占据世界农药销售额的首位，成为世界上增长速度最快的农药品种之一。近年来，中国生产草甘膦的技术水平日益提高，产能逐年增加，成为世界上最大的草甘膦除草剂生产国，国内浙江新安化工集团股份有限公司产量最大，河北东华化工总公司、南通江山农药化工股份有限公司、宁波化工二厂、广西兴安县化工厂等企业生产草甘磷的产量也较大。

草甘膦的合成方法主要有甘氨酸法[2-3]和IDA法（亚氨基二乙酸法）[4-5]。IDA法是以亚氨基二乙酸为原料与亚磷酸（或用三氯化磷代替亚磷酸）、甲醛反应制得双甘膦[N-（phosphonomethyl）iminodiacetic acid，PMIDA]，再将双甘膦氧化得到草甘膦。该方法是世界上最先进的生产工艺。此方法原料易得，工艺条件温和，操作简单，对设备要求不高，产品收率高。亚氨基二乙酸法的核心是双甘膦氧化[6]，在众多氧化途径中贵金属氧化法属于绿色化工的范畴，节省能耗，且产生的废水少，具有重要的研究价值。Martin和Franz曾报道用活性炭负载贵金属，使用含氧气体或空气催化氧化双甘膦合成草甘膦，产品收率和纯度都比较高，且甲醛含量也较低[7-8]。目前，陶氏益农公司和美国孟山都公司都采用活性炭负载贵金属作催化剂催化氧化合成草甘膦[9]，常见的过渡金属有铝、镍、铁、钴、锰、铅、钌、铬、钼、银、钒、锡、铈等的盐或络合物[10]。本研究采用铂为贵金属组分，浸渍制备了高效贵金属催化剂，以氧气为氧化剂，考察了催化剂反应的原料最优用量，结合表征分析了催化再生的性能。

1材料与方法

1.1催化剂的制备

用预处理剂对催化剂载体（粒径为48 μm的活性炭）表面进行预处理，抽滤，水洗，将滤饼高温处理至干燥（氮气保护），冷却至室温。将处理好的载体加入到氯铂酸溶液中，搅拌，调节pH值，浸渍若干时间，过滤，然后洗涤至中性，把洗涤好的滤饼放入蒸馏水中，搅拌，调节pH值，过滤，洗涤，真空干燥，在固定床反应器中高温还原，降温后即得到铂贵金属催化剂[11-12]。

1.2催化剂催化性能评价

仪器：GSA-0.25型高压反应釜。步骤：将计量后的双甘膦和水加入到高压反应釜中，称量催化剂，通入氧气，调节氧气流量，加热，维持一定压力下恒温反应。降温，分离出催化剂，将滤液取少量用于分析，其他减压蒸馏，结晶，过滤，干燥后得到草甘膦固体产品。催化剂的还原方法：分别采用气液（氢气和氨水）串联和氢气高温还原2种方法对催化剂进行再生还原。

1.3催化剂表征

XRD采用德国Bruker公司Bruker D8 Advance型X射线衍射仪测定。催化剂的孔径分布采用BELSORP II型微结构测定仪（日本BEL公司）测定，吸附温度为77K，用N2作为吸附质。

1.4产品的分析

产品采用T6型紫外分光光度计和Dionex Summit HPLC型高效液相色谱进行分析（色谱柱为Agilent ZORBAX SAX，为填料的不锈钢柱）。

2.4.2催化剂孔道对上述活性炭、贵金属催化剂、氢气还原再生的催化剂、气液串联还原再生后的催化剂进行N2吸附表征，并分别用HK模型和BJH模型对微孔和中孔的孔径分布进行分析，结果如图6所示。

从微孔孔径分布图（图6-a）可以看出，与没经过处理的活性炭相比，新鲜铂金属催化剂的孔径略有减小，说明铂金属已进入到活性炭孔道内，并占据了部分空间。氢气还原再生后的催化剂中已几乎观察不到小孔的分布峰，说明经氢气还原再生后催化剂的小孔仍完全堵塞，而气液串联再生后催化剂的小孔孔径跟新鲜催化剂基本一致，但是小孔峰形更加狭窄，说明再生后催化剂的孔径分布更加均匀，再生过程中铂金属发生了部分迁移，在活性炭孔道表面的分布也更加均匀，使催化剂的催化效果更佳，与催化剂重复使用性研究的结论一致。

从中孔孔径分布图（图6-b）可以看出，活性炭、铂金属催化剂、气液串联再生催化剂的中孔孔径大小和分布一样，说明铂金属更多存在于活性炭的小孔孔道，而非中孔孔道内。氢气还原再生后催化剂的中孔孔径分布峰的峰高明显降低，说明氢气还原过程使催化剂的中孔孔道发生堵塞。

nlc202309012230

3结论

确定了催化氧化法合成草甘膦的最优催化剂用量为0082 g/g双甘膦，最优用水量为13.70 mL/g双甘膦。

比较了氢气还原再生和气液串联再生方法，确定了合适的再生方法为气液串联再生。对再生后催化剂的重复使用情况进行研究，发现随着再生次数的增加，催化剂经历了成熟期阶段，此后进入稳定期。10次重复使用后催化剂的催化效果仍能保持。

XRD谱图中没有铂金属的特征峰，说明铂金属在活性炭表面呈现高度分散状态。N2吸附表征结果显示，铂金属主要占据活性炭的小孔孔道，气液串联再生后催化剂的孔径变化不大，氢气还原再生后催化剂的小孔和中孔孔道均发生坍塌。

参考文献：

[1]Duke S O，Powles S B. Glyphosate：a once-in-a-century herbicide[J]. Pest Management Science，2008，64（4）：319-325.

[2]任不凡，雷崧僧. 草甘膦及其研究进展[J]. 农药，1998，37（7）：3-5.

[3]陈丹，李健，李国儒，等. 草甘膦合成工艺研究进展[J]. 化工进展，2013，32（7）：1635-1640，1665.

[4]胡跃华. 国内草甘膦生产工艺述评[J]. 农药，1996，35（8）：33-35.

[5]吴佩琛，俞雪英. 除草剂草甘膦合成工艺概述[J]. 农药，1986，25（2）：27-29.

[6]Chaterine P，Ernrnannuel L，Hedi L，et al. Effect of the nuture of carbon catalysts on glyphosate snyhtesis[J]. Jounral of Catalyst，1999，182：515-519.

[7]Martin R L. Preparation of N-phosphonomethyl glycine by oxidation of N-phosphonomethyliminodiacetic acid：US，5179228[P]. 1993-01-12.

[8]Franz J E. Process for producing N-phosphonomethyl glycine：US，3950402[P]. 1976-04-13.

[9]黃艳芳，刘志军，王建伟，等. 催化氧化法合成草甘膦工艺条件研究[J]. 江苏农业科学，2011，39（2）：202-205.

[10]刘金红，黄艳芳，刘志军，等. 贵金属催化剂制备条件对氧化性能的影响[J]. 农药，2010，49（2）：100-102，113.

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催化裂解制丙烯新型催化剂的研究 第4篇

1 实验部分

1.1 原材料

原料采用中国石油抚顺石化公司生产的催化重整石脑油。磷酸二氢铵由沈阳国药集团提供。高纯氮气和高纯氢气由抚顺氧气厂生产。ZSM-5分子筛由南开大学催化剂厂生产。

1.2 催化剂制备

取适量的ZSM-5分子筛原粉在马弗炉中程序升温至550℃焙烧,恒温4h以除去模板剂,使催化剂由氨型转为氢型。用磷酸二氢铵溶液浸渍12h,在干燥箱中于120℃烘干6h,再在马弗炉中程序升温至550℃且恒温3h,即得PZSM-5催化剂。在不同温度、时间和空速条件下,将成型催化剂颗粒进行水热处理。处理后的催化剂在干燥箱中于120℃烘干6h,再经马弗炉550℃焙烧4h。

1.3 评价设备及方法

在小型固定床反应器(实验室自制)中进行催化剂反应性能评价。反应器内径为10mm,装填量为5mL。将催化剂装入反应器中部,反应器上下部分用石英砂填充,检查并确认装置的气密性。用氮气充压,调节氮气压力至0.2MPa,继而升温加热,当温度升至550℃时,打开泵及油路和水路阀门进料,确定相应的水/原料油(简称水油比,体积比,下同)并调节至指定空速。原料经催化裂解反应后,液相产物流经冷却管后积存在产品罐底部,反应过程中定时排空,采用取样器取样;气相产品由产品罐顶部流出,气囊取样。

2 结果与讨论

2.1 改性条件对催化剂性能的影响

在反应温度为650℃,液体空速为4h-1,压力为0.2MPa,水油比为0.75的条件下,以催化重整石脑油为原料,考察了催化剂改性条件对其裂解性能和产物分布的影响。

2.1.1 磷改性HZSM-5分子筛的酸性

为比较不同类型催化剂的酸性,对新鲜的和经过700℃,2h水热处理的磷改性HZSM-5分子筛进行了表征,结果见表1。

注:HZSM-5(新鲜)表示未经磷改性和水热处理的HZSM-5分子筛。HZSM-5表示未经磷改性,但进行了水热处理改性者。

由表1可见,新鲜HZSM-5以B酸为主,经磷改性和水热处理后,PZSM-5总酸量和酸强度下降,但高于水热处理的HZSM-5分子筛,说明在水热处理条件下,磷改性可以使HZSM-5分子筛保留更多的酸中心。经水热处理后,B酸量和L酸量大幅度降低,但前者仍占较大部分。PZSM-5分子筛随着磷负载质量分数的增加,B酸量、L酸量及总酸量均呈下降趋势。与新鲜HZSM-5相比,随磷负载质量分数增加,PZSM-5的B酸量下降幅度较大,而L酸量先增加后减少,但相比水热处理的HZSM-5酸量高很多,这可能是由于分子筛表面负载磷经水热脱铝后,随磷负载质量分数的增加,给质子能力逐渐减弱而接收电子能力先增强后减弱的原因,同时磷改性能使HZSM-5在水热条件下保留更多的酸中心,HZSM-5上有可水解并产生酸中心的基团。磷改性后,分子筛接收电子能力增强,故相比水热处理的HZSM-5,其L酸量均有所增加。水热处理后的HZSM-5分子筛骨架脱铝严重,PHZSM-5分子筛经水热处理后,分子筛骨架也有部分脱铝,但明显好于前者。对于PZSM-5分子筛水热处理后的结构进行推测,柯明等[2]提出了酸中心的结构模型。用此结构模型可以很好地解释PZSM-5分子筛酸性的变化,同时证明磷与分子筛骨架铝结合,抑制了水热过程中骨架脱铝,提高了水热处理后HZSM-5分子筛的酸中心密度和强度、骨架结构的稳定性以及催化活性。

2.1.2 PZSM-5分子筛对催化剂性能的影响

ZSM-5分子筛是结晶态铝硅酸盐,由SiO4和AlO4四面体单元交错排列成空间网状结构。在晶体结构中存在着大量空穴,空穴内分布着可移动的水分子和正离子。这种结构特点使分子筛具有选择吸附、催化和离子交换三大功能。ZSM-5属于中孔分子筛,由于它没有笼,所以在催化过程中不易积炭,有极好的热稳定性、耐酸性和疏水性。ZSM-5能够大幅度提高C3～C5烯烃收率[3],不仅为新配方汽油提供可醚化的原料,而且能够为石油化工提供重要的化工原料,其中尤为重要的是丙烯。

将不同磷负载质量分数催化剂在温度为700℃,空速为2h-1的条件下,水热处理2h,经干燥,焙烧,考察了磷负载质量分数对产物收率的影响(见图1)。

1—乙烯;2—丙烯;3—乙烷; 4—甲烷;5—丁烷;6—丙烷

由图1可知,随着磷负载质量分数的增加,烷烃收率呈下降趋势;当磷负载质量分数为3%时,乙烯和丙烯的收率存在最大值(分别为22.62%和15.97%),说明在磷负载质量分数较低时,催化剂酸性较强,有利于氢转移反应进行,使生成的烯烃进一步反应成为烷烃,降低了烯烃选择性;若磷负载质量分数过高,则会降低催化剂裂化性能,使得小分子烃类收率下降。因此本工作磷的最佳负载质量分数为3%。

2.1.3 水热处理温度对催化剂性能的影响

由图2可知,在磷负载质量分数为3%,空速为2h-1,水热处理时间为2h的条件下,随着温度升高,乙烯收率变化不大,丙烯收率存在最大值。当水热温度为600℃时,丙烯和乙烯的总收率为34.09%,丙烯为19.16%;700℃时,上述各值依次为38.10%,22.47%。这表明低温处理时,催化剂存在大量较强的酸中心,有利于芳构化和氢转移等副反应的发生,生成芳烃和烷烃,从而降低了丙烯的选择性;随着水热处理温度的升高,催化剂的酸量减少,酸强度减弱,抑制了芳烃的生成,同时在一定程度上避免了生成的丙烯和乙烯进一步发生氢转移反应,从而提高了目的产物的选择性和收率。但是水热处理温度过高时,催化剂脱铝比较严重[4],产物收率随之降低。因此,本工作最佳处理温度为700℃。

2.1.4 水热处理时间对催化剂性能的影响

对PZSM-5分子筛酸性的影响 由表2可知,在上述条件下,PZSM-5的总酸量、B酸量和L酸量均随水热处理时间的延长呈线性下降趋势,并且未经水热处理的PZSM-5分子筛酸量高于水热处理者,而经水热处理4h后,总酸量由0.268mmol/g降至0.048mmol/g。这是由于在水热处理过程中酸中心密度下降的缘故。由B酸/L酸可以看出,随水热处理时间延长,B酸/L酸由1.63减至0.71,这表明水热处理对B酸部位影响较L酸部位更为显著。

对丙烯收率的影响 从图3可看出,当上述条件不变时,随水热处理时间延长,乙烯收率变化不明显,丙烯收率呈下降趋势,在水热处理时间为1h时,丙烯收率最高(达到22.62%)。由于ZSM-5分子筛酸中心是裂解反应的活性中心,其酸强度和酸量对反应产物分布有显著影响。

2.1.5 水热处理空速对丙烯收率的影响

由表3可知,在磷负载质量分数为3%,水热温度为700℃,水热处理时间为1h的条件下,空速对反应产物收率影响不大。乙烷和丙烷收率随水热处理空速的增加略有降低。在低水热空速条件下,催化剂酸性改变不明显,易发生氢转移反应,因此烷烃收率较高。水热处理空速过大时,分子筛脱铝较为严重,酸强度下降比较明显,一定程度上降低了催化剂的裂解性能。当水热空速为2h-1时,丙烯收率达到最大(22.62%)。

2.2 改性条件对催化剂稳定性的影响

水热处理条件为:700℃,空速2h-1,时间1h。评价实验条件为:温度650℃,液体空速4h-1,水油比0.75,压力0.2MPa。在上述条件下,比较了HZSM-5分子筛(新鲜)与PZSM-5分子筛(含磷质量分数为3%)催化剂的稳定性(见图4)。

由图4可知,较短反应时间内,采用新鲜HZSM-5分子筛催化剂的丙烯收率较高,主要因为其酸性较强,小分子烃类收率较高,随反应时间延长,丙烯收率逐渐下降。这是因为未改性催化剂在反应过程中易结焦,从而降低了催化剂稳定性,造成丙烯收率降低。另外,采用PZSM-5分子筛催化剂,丙烯收率随反应时间延长呈上升趋势。磷改性阻止了HZSM-5分子筛骨架脱铝,确保裂化反应发生,并且相对于新鲜HZSM-5分子筛催化剂,水蒸气处理又降低了前者的酸量和酸强度,从而提高了丙烯收率。

3 结论

a.与新鲜HZSM-5分子筛催化剂相比,PZSM-5水热稳定性增强,丙烯收率提高。在磷负载质量分数为3%时,丙烯收率最高(22.62%)。

b.最佳水热处理条件为:温度700℃,空速2h-1,时间1h。此时B酸/L酸为1.26。

c.为抑制副反应发生,提高丙烯收率,确定最佳反应条件为:温度650℃,液体空速4h-1,水油比0.75,压力0.2MPa。

参考文献

[1]钱伯章.增产丙烯技术及其进展[J].石油炼制与化工,2001,32(11):19-23.

[2]柯明,汪燮卿,张凤美.高温水热处理后磷改性HZSM-5分子筛的结构变化[J].石油化工,2005,34(3):226-231.

[3]Aedewuyi YG,Klocke D J,Buchananl J S.Catalytic production oflight olefins rich in propylene[J].App1 Cat A,1995,131(1):121-131.

催化剂厂 第5篇

负载型酞菁催化剂的制备及其光催化氧化苯酚

对四氨基锌酞菁进行化学改性,引入活性基团,通过该活性基团将酞菁以共价键的形式负载到纤维素纤维上,制备得到一种负载型酞菁催化剂.在可见光照射、氧气为氧化剂条件下,该负载型锌酞菁催化剂能有效地催化氧化难生物降解的有机污染物苯酚.实验结果表明,在pH= 11条件下,苯酚经6 h光催化氧化后转化率达95%以上,通过对反应产物进行高效液相色谱(HPLC)测试得知,其主要降解产物为甲酸、反丁烯二酸和顺丁烯二酸.

作 者：陈文兴 陈世良 吕慎水 姚玉元 徐敏虹  作者单位：浙江理工大学,先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室,杭州,310018 刊 名：中国科学B辑  ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE IN CHINA(SERIES B) 年，卷(期)： 37(4) 分类号：O6 关键词：锌酞菁   可见光   纤维素纤维   催化氧化   苯酚  

奥运催化剂 第6篇

与酒店龙头的结盟

2012年伦敦奥运会将拉开战幕。作为希尔顿全球旗下10家卓越酒店品牌的客户忠诚度计划和中国奥委会官方合作伙伴，希尔顿荣誉客会在北京为中国体育代表团出征伦敦奥运会壮行，并发布会了希尔顿荣誉客会围绕2012年伦敦奥运会将实施的十项重要奥运营销战略。

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为进一步协助推动奥林匹克运动在中国的发展及奥林匹克精神的传播，同时助力中国体育代表团参赛伦敦奥运会，并使每一位希尔顿荣誉客会的员工均能够感受并溶入到伦敦奥运会所带来的积极与热情的氛围当中，除“中国之家”支持计划外，希尔顿荣誉客会还与中国奥委会启动了另外九大方案：千九足金奖励：中国体育代表团每位金牌得主都将获得99,999点希尔顿荣誉客会积分。这些积分可以用来兑换奖励体验，在希尔顿荣誉客会全球购物中心兑换商品，或在希尔顿全球旗下3,800多家酒店享受住宿服务。奥运品牌大使：近期荣升为母亲的奥运会金牌得主杨扬将在整个奥运期间担任希尔顿荣誉客会奥运品牌大使。酒店大厅展览和中国奥委会特许商品零售商店：4月至8月期间，希尔顿全球在中国的20多家酒店都将展出以中国奥运历程和奥运相关知识为主题的展览，这将使得奥运体验更为生动。“希尔顿荣誉客会奥运梦想家”大奖赛：回答有关中国体育代表团和希尔顿荣誉客会的相关提问，一位幸运者将获得双人免费伦敦游的奖励。“希尔顿全球星耀伦敦”大奖赛：在伦敦奥运会期间，希尔顿全球将从其在中国的酒店中遴选8名团队成员，各自代表其所属酒店前往伦敦，为“中国之家”支持计划提供服务。“希尔顿荣誉客会荣耀伦敦之旅”大奖赛：居住在中国大陆地区的希尔顿荣誉客会会员将有机会赢取希尔顿荣誉客会积分、杨扬亲笔签名的纪念冰鞋、上海、香港、三亚等地度假旅游等精彩奖品。限量版奥运纪念徽章：希尔顿荣誉客会钻石会籍与金会籍的会员入住希尔顿全球在中国大陆地区的任意酒店都会获赠一枚纪念徽章，集齐全部5枚后便可拼成龙形。每枚徽章上都镌刻着一个书法字：毅、励、誓、誉、庆，旨在于强化奥林匹克精神以及希尔顿荣誉客会的价值理念。微博实时奥运信息：希尔顿荣誉客会的新浪微博账号将与粉丝分享有关2012年伦敦奥运会的实时信息。希尔顿荣誉客会奥运网站：希尔顿荣誉客会将在hhonors.com.cn网站上发布有关中国体育代表团的新闻内容，以此将奥运体验直接带给体育爱好者们。

希尔顿全球与中国奥委会于2011年7月27日正式宣布双方达成合作伙伴关系。该合作标志着跨国酒店品牌首次赞助该机构，同时也给予希尔顿全球一项殊荣：

中国体育代表团仅有的两家国际赞助企业之一。

时计之奥运精神

近日，2012年伦敦奥运会指定计时欧米茄在全球范围内发布了一则奥运主题电视宣传片，以纪念品牌悠久的奥运计时历史及其记录的无数奥运光辉时刻。

这则全新电视宣传片有15秒、30秒和60秒三种版本，众多担任欧米茄名人大使的菁英奥运选手精彩出镜，其中包括中国跳水运动员邱波、美国游泳选手娜塔莉·考芙琳、英国女子七项全能选手杰西卡·恩尼斯、美国田径运动员泰森·盖伊、南非泳坛健将查德·勒·克洛斯以及美国撑杆跳选手詹妮弗·苏尔。此宣传片集中展现了这些运动员日常训练的矫健身姿，以及赛前关键时刻的专注姿态，对于每一位运动员来说，这关键时刻的每一分每一秒都将决定其赛场上的整体表现。

宣传片的背景音乐出自伦敦最具代表性的乐队、音乐界巨擘滚石乐队之手，2012这个奥运之年，正值滚石乐队成立50周年。《Start Me Up》是滚石乐队1981年的热门单曲，其充满节奏感、极富个性风格的吉他前奏令人过耳难忘。此次，美国金牌音乐制作人唐·沃兹将《Start Me Up》重新混音，为世界级运动员打造完美的背景音乐。

欧米茄奥运主题电视宣传片在南佛罗里达州的5个不同场地拍摄而成。杰西卡·恩尼斯和詹妮弗·苏尔的拍摄地点选在美国橄榄球联盟队伍之一迈阿密海豚队的主场—可容纳75,000人的永明体育场；来自迈阿密赛艇俱乐部的当地赛艇运动员与一名奥运会种子选手的拍摄则选在比斯坎湾的迈阿密海洋体育场；邱波的片段摄于劳德代尔堡水上运动中心的10米跳台之上；而泰森·盖伊与他来自Orlando Pure Athletic学校的陪练伙伴的训练场景则摄于迈阿密的柯蒂斯公园；娜塔莉·考芙琳和查德·勒·克洛斯则在威廉特纳学校的全新水上项目场馆内完成了拍摄。

2012年伦敦奥运会对于欧米茄来说意义非凡。它将是欧米茄第25次担任奥运会指定计时，同时欧米茄还将荣耀庆祝首次担任奥运会指定计时80周年纪念。在1932年洛杉矶奥运会上，欧米茄首次被国际奥委会指定为比赛提供计时服务。此外，伦敦上一次举办奥运会是在1948年，正是在这届奥运会上，欧米茄采用的先进计时技术开启了现代体育计时的新纪元。

与奥运结缘

历年来为无数英国国家板球队和网球队设计服饰的Kent & Curwen，深谙以风格造型赢取注目礼之道。继2008北京奥运会后，品牌再获香港奥运代表团委任为官方制服赞助商，为参与2012伦敦奥运会的香港健将度身订造制服，昂首迈出夺标之路。

设计师于2012年春夏系列运用为人熟悉的Kent & Curwen徽章、月桂冠图案、字母图案及品牌标志，令衣饰散发强烈的运动风格和体育明星般的魅力；三原色和粗线条子图案先声夺人，让人联想到奥运五环标记和各国队伍的鲜明旗帜。

整个2012春夏系列揉合品味、舒适和功能于一身，粗线条子板球夹克是系列中最抢眼的点题作，配衬对比色滚边、金色钮扣和绣上徽章的襟袋，细节中呈现时尚气质，再配衬白恤衫、白色麻质长裤和系上一条学院风领呔，定能让你在任何场合都瞩目全场。另一款100%纯麻质外套，作为便服配衬不落俗套，炎夏中仍能体会轻盈潇洒。

Kent & Curwen与多项的体育活动有悠久的渊源，深明体育精神和团队合作等致胜之道。设计师将运动概念服饰揉合年青跃动的英式灵巧，以超轻巧优质羊毛制造成单襟西装，配衬亮眼的窗框格纹，塑造今季的男装风潮。贴合体型的运动剪裁既保留英式风味，同时突显男士身材。

催生奥运

当然，除了这些与奥运官方合作的品牌之外，更多大众品牌也都盯上了奥运这个大商机，适时地推出了符合奥运精神，以奥运为契机元素的奥运纪念商品。奥运会每四年举办一次，这样四年一次的盛会，当然也是商家最好的宣传时机。服装品牌不时推出一些与奥运相关的纪念服装、服饰，不仅仅是运动品牌，一些奢侈品更是首当其冲，将奥运精神、奥运元素融入其中。一些国内品牌当然也不放过这难得的机会，即便奥运会不是在中国举办，他们也还是想方设法地将奥运与自己有所联系，让国人充分感受到国内品牌的国际影响力，当然这也不失为一个与国际接轨的好办法，只是接得好不好，便要看品牌自己的实力了。除了服装、服饰品牌，其他各领域也无一例外。或者，奥运所带来的并非我们眼见的如此，还有更多更多。当大家沉迷在奥运所带来的热烈氛围中，各商家们也在为腹中的腰包满意而归，奥运就像一把双刃剑，只是这一次这把双刃剑所带来的不仅是顾客的满意度与热情，还有商家的销售额，试想如果每一界奥运会都如此，那以后奥运不仅仅是全球体育盛会，更是全球经济盛事了。

催化重整催化剂失活原因探讨 第7篇

催化重整过程使用的催化剂是一种双功能催化剂, 由3部分组成:金属组元、载体、酸性组元[2], 它是重整过程的核心, 是生产合格产品的前提条件。

影响催化剂失活的因素很多, 可以分为3个方面, 即催化剂积炭、催化剂中毒、催化剂烧结[3]。

1 催化剂积炭

积炭是催化剂在反应过程中最常见的失活方式。重整反应中, 由于深度脱氢和芳烃缩合反应, 在催化剂上不可避免地会产生积炭。Myers等[4]根据重整催化剂双功能的特性, 研究了催化剂上积炭的形成机理, 如图1所示。从图1中看出, 在重整反应初期, 积炭反应主要发生在金属活性中心上, 但随着运转时间增长, 积炭反应通过气相扩散或表面传递到酸性中心, 生成更稳定的积炭, 当积炭量达到一定程度, 就会导致催化剂失活。

图2为我厂使用的FR-86新鲜催化剂与待再生催化剂的外观。可以看出待生剂结焦较为严重, 说明催化剂失活的绝大多数原因是由催化剂积炭造成的。

表1为新鲜剂与待生剂中各组分的含量。从表1中看出, 再生剂上的氯、碳含量较高, 这说明重整系统较干或长时间注氯偏高, 加速了催化剂积炭, 致使催化剂失活。

为了抑制积炭反应的发生, 在重整反应过程中可以通过控制反应温度、反应压力、空速及氢油比等操作条件[5], 以提高催化剂的活性, 延长催化剂的使用寿命。

1.1 反应温度的影响

反应温度是控制产品质量和芳烃产率的重要参数。重整反应中芳构化反应是强吸热反应, 提高反应温度有利于提高反应深度, 促使芳烃的生成和产品辛烷值的提高, 但高温会导致烃类深度脱氢, 生成烯烃、二烯烃及稠环芳烃, 它们会牢固地吸附于催化剂表面, 使催化剂丧失活性。

对于半再生重整反应来说, 由于第一、二反应器主要以环烷烃脱氢反应为主, 反应较快, 随着反应温度的提高, 环烷烃转化率略有增加, 但第一反应器内的催化剂活性下降较快;第三、四反应器主要以烷烃脱氢环化反应为主, 反应较慢, 受温度的影响较大, 随着反应温度的提高, 烷烃转化率逐渐增大。

表2为不同的运转周期内各反应器温度。从表2中看出, 前两个反应器的反应温度相对较低。有利于减缓催化剂结焦;后两个反应器采用相对较高温进行, 以提高烷烃的转化率。

1.2 反应压力的影响

在重整反应过程中, 反应压力是通过氢分压来体现的。重整反应是体积增大的反应, 适当降低压力有利于提高芳烃的转化率。

图3为反应压力对催化剂积炭的影响。从图3上看出, 随着反应压力的降低, 催化剂上积炭加快, 使催化剂活性降低, 造成操作周期缩短;提高反应压力可以减少积炭, 但烷烃、环烷烃转化率降低, 液体产物收率降低, 原料裂化率增加。因此, 重整反应压力要在保证一定催化剂活性的前提下尽可能低, 减缓结焦反应速率, 以延长催化剂的使用寿命。

1.3 空速的影响

空速是指单位时间内通过单位催化剂的原料的量, 它反应了装置的处理能力。从重整反应的特点来看, 进料空速对芳烃转化率的影响主要随反应深度的增加而增加。第一、二反应器是以环烷烃脱氢为主, 反应速度快, 积炭较少, 可以采用较大的空速;第三、四反应器是以烷烃脱氢环化和加氢裂化为主, 反应较慢, 需要较低的空速, 但是这样容易使催化剂结焦, 造成催化剂孔道堵塞, 会使催化剂丧失活性。因此, 对空速作调整时, 不应超过催化剂对其所要求的范围。表3为我厂重整装置各反应器内催化剂的装填情况。由表中数据看出一反、二反的空速较大, 三反、四反的空速较小。

注:重整系统精制油进料量为37 t/h。

1.4 氢油比的影响

氢油比是指循环氢中氢气量与原料油量体积之比。为了保持催化剂的稳定性, 重整过程要有氢气循环以提高氢分压, 同时使原料油以较快的速率通过反应器, 减缓积炭。

图4为氢油比对催化剂积炭的影响。从图4看出, 增大氢油比, 可以降低催化剂失活速率, 延长催化剂的稳定性, 但是循环氢压缩机的负荷增加、能耗升高, 而且过高的氢油比也会使反应物与催化剂表面接触机会减少, 降低反应速度;减小氢油比, 可以提高烷烃脱氢环化及芳构化反应速率, 但催化剂积炭加剧, 影响催化剂的使用寿命, 同时热量不能及时带出, 安全得不到保证。因此, 根据重整反应的特点, 第一、二反应器可以采用较小的氢油比;第三、四反应器采用较大的氢油比。

基于上述4种操作条件考虑, Figoli等人[6]使用Pt/Al2O3催化剂研究了反应温度、反应压力、空速及氢油比等条件对催化剂积炭的影响, 得出如下经验公式:

式中:w (c) —催化剂的积炭量, %;T—反应温度, K;P—反应压力, kg/cm2;WHSV—质量空速, h-1;n—氢油物质的量比。

从式 (1) 看出, 提高反应温度和降低反应压力, 均会加速积炭反应, 使催化剂失活加快;在反应温度和压力不变时, 降低空速或是降低氢油比同样会加速积炭反应, 而且二者对催化剂积炭的影响基本相当。因此, 控制好重整过程的操作条件, 可以提高催化剂的活性, 延长催化剂的使用寿命。

2 催化剂中毒

催化剂的活性由于受原料中某些微量杂质的影响而下降的现象称为催化剂中毒, 其实质是由于某些吸附质优先吸附在催化剂的活性部位上, 或是与活性中心发生化学反应生成别的物质, 使催化剂不能自由地参与对反应原料的吸附与催化作用。

如果要实现重整装置的长周期稳定运转, 对精制原料油中的微量杂质的含量必须加以限制。其中, 杂质的允许含量见表4。

由于催化重整催化剂具有两种活性中心, 不同的活性中心对毒物的敏感程度是不一样的, 因此, 可以对两种活性中心的中毒情况分别进行讨论。

2.1 酸性中心中毒

现代双或多金属重整催化剂几乎都为全氯型, 酸功能主要靠催化剂上卤素组元提供。因此, 酸性中心的主要毒物就是破坏酸性中心的物质, 例如水、氧及有机氧化物、氮化合物、碱金属或碱土金属化合物等。本文主要介绍水对酸性中心的影响。

在正常操作情况下, 由于催化剂的金属含量是已经确定, 而要使催化剂的优良性能得到充分发挥, 就要保证催化剂适当的酸性功能, 就是控制载体上有合适的羟基和适宜的氯含量, 这一过程主要是通过调整反应区域内合适的水-氯分子比, 使催化剂上平衡氯含量控制在要求范围内[7]。

在重整催化剂运转过程中, 如果重整原料油或循环氢中水含量过高, 会洗掉催化剂上的氯, 使催化剂的酸性功能减弱, 失去活性, 如反应式 (2) 所示。

重整原料中水含量的高低对催化剂活性的影响是比较明显的。Franck[8]在反应温度为510℃时, 通过Pt/Al2O3催化剂上正庚烷的脱氢环化生成甲苯的反应, 发现原料油中水质量分数为100 mg/kg时催化剂的失活速率要比质量分数15 mg/kg时快5倍。

在重整反应过程中, 由于催化剂上的氯被系统中的水洗去, 为了维持水氯平衡就要不断补氯, 但是补氯量有一定的限度。Bishera[9]通过实验发现, 当体系中的水为100 mg/kg时, 随着补氯量的增加, 芳烃产率先增大后减小, 同时积炭增加、液收减少, 实验结果见表5。因此, 运转过程中控制好原料油或循环氢中的水是极其重要的。

实验条件:反应温度490℃, 反应压力1.25 MPa, 氢油物质的量比7∶1。

2.2 金属中心中毒

为了使催化剂具有较多的金属活性中心, 保持较高的脱氢活性, 就要严格控制精制原料油中杂质的含量, 避免中毒。其中, 影响催化剂金属中心的毒物主要有硫化物、砷化物和重金属等。由于重整原料油中硫含量一般都比较高, 因此这里主要分析硫化物对金属中心的影响。

在一定的条件下, 重整原料油中含有少量的硫, 可以改善催化剂的选择性和稳定性, 但超过一定量时, 对催化剂寿命而言就是一个毒物, 会使催化剂活性下降, 甚至污染装置, 妨碍催化剂的正常再生[10]。因此, 重整原料油中硫质量分数要控制在0.5 mg/kg以下。

为了更好地理解催化剂硫中毒的过程, Menon等[11]通过研究硫在Pt/Al2O3和Pt-Re/Al2O3催化剂上的吸附, 提出在金属表面上存在着可逆硫和不可逆硫, 反应式如 (3) ~ (6) 所示。研究表明, 对于单金属Pt/Al2O3催化剂来说, 除不可逆硫外, 必须要有一定量的可逆硫, 来抑制氢解和提高芳构化反应;而对Pt-Re/Al2O3催化剂来说, 不可逆硫就可以达到抑制氢解和提高芳构化反应的目的, 任何额外的硫都会堵塞一些活性位, 使催化剂总的活性降低。

为了确保原料油中的硫含量符合重整进料的要求, 目前许多重整装置在汽提塔后重整反应器前都安装脱硫罐, 罐内装有特殊的硫吸附剂, 它可以脱除重整进料中的部分有机硫和无机硫。

3 催化剂烧结

催化剂烧结是由于高温引起催化剂结构和性能的变化, 是一种物理变化过程, 根据重整催化剂活性中心的类型, 烧结可分为金属烧结和载体烧结。在金属中心上, 催化活性的损失是由于金属晶粒长大和聚结造成的;在载体上, 活性的损失是由于比表面积降低及孔结构的变化造成的。但是, 金属烧结是可逆的, 可以通过一些适当的措施使金属晶粒重新分散, 而载体烧结是不可逆的, 无法使其恢复活性。

临氢条件下, 重整反应控制温度在470~530℃范围内, 金属和载体发生烧结的可能性非常小[12]。但在烧焦过程中, 催化剂处在氧化气氛下, 由于高温及水蒸气的存在, 极易发生烧结。因此, 在催化剂烧焦过程中, 控制好适当的环境、烧焦温度和烧焦时间, 可以避免烧结。

4 结语

催化剂失活是一个由很多原因引起的复杂问题。一般来说, 在生产过程中, 严格控制催化剂的使用条件, 保证精制原料油中杂质含量在允许范围, 调整适宜的水-氯分子比, 可以提高重整汽油的辛烷值和收率, 使催化剂保持良好的活性和稳定性。

参考文献

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[2]徐承恩.催化重整工艺与工程[M].北京:中国石化出版社, 2006.

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[5]孙守峰, 蓝兴英, 马素娟, 等.催化重整固定床反应器反应条件的优化[J].石油学报:石油加工, 2008, 24 (4) :376-382.

[6]Figoli N S, Beltramini J N, Marinelli E E, et al.Operational conditions and coke formation on Pt-Al2O3reforming catalyst[J].Applied Catalysis, 1984, 5 (1) :19-32.

[7]戴咏川, 戴承远.用循环气组成指导重整装置的水氯调整[J].石油与天然气化工, 1998, 27 (4) :222-224.

[8]Franck J P, Deactivation.Regeneration of CatalyticReforming Catalysis[J].Institut Francais du Petrole.France:Rueil-Malmaison, 1985.

[9]Bishara A, Murad K M, Stanislaus A, et al.Chlorine leaching and replenishing studies on a bimetallic reforming catalyst[J].Applied Catalysis, 1983, 7 (3) :337-349.

[10]王君珏.硫在重整催化剂中的作用[J].石油炼制, 1980, 12:30-36.

[11]Menon P G.6th International Congress on Catalysis[C].London:1977, 1077.

催化重整催化剂的研究现状及进展 第8篇

重整催化剂是一种双功能催化剂,金属整催化剂的发展历程和方向两个方面加以阐述。

1 半再生重整催化剂的研究现状

1.1 国外半再生重整催化剂的研究现状

1949年,美国环球油品公司(UOP)开发的单金属铂重整催化剂在汽油馏分重整中得到发展和广泛应用。1967年雪夫龙公司在铂催化剂中加入铼作助催化剂,明显地改善了催化剂的稳定性,是铂系催化剂一次革命性变化。半再生重整催化剂的发展历程如表1所示。

1.2 国内半再生重整催化剂的研究现状

1965年,我国自行研究、设计、建设的第一套10万t/a半再生催化重整在大庆炼油厂投产,使用国产第一个Pt/γ-Al2O3催化剂(商业牌号3641)。抚顺石油化工研究院从七十年代初开始从事催化重整催化剂及工艺技术的开发研究,成功开发了CB-5、CB-5B、CB-8、CB-11等多种重整催化剂,并广泛应用于国内半再生催化重整装置,取得了良好的经济效益和社会效益。

近年来,我国在金属非对称型催化剂的研究与开发中取得了新的突破,其中HR-21型高铼低铂、PR-B型高铂铼催化剂也得到了深入的发展,装置应用效果良好。

就半再生重整催化剂而言,其研究趋势主要是从提高催化剂的铼含量降低铂用量,提高铼/铂比,提高催化剂的稳定性,降低反应压力;对载体进行改性处理制备宏观物性和微观结构合适的活性氧化铝载体;金属非对称型催化剂将取代对称型催化剂等方面进行研究。

2 连续再生重整催化剂的研究现状

2.1 国外连续再生催化剂的研究现状[3,4]

美国环球油品公司(UOP)和法国石油研究院(IFP)一直垄断了世界连续再生催化重整技术,UOP公司连续重整催化剂的发展历程代表了国外连续重整催化剂的研究进展。见表2所示。

连续重整催化剂主要是从降低铂含量、提高热稳定性、活性和选择性等几个方面来改进的。目前美国UOP公司研制的R-264 和R-262催化剂专门为连续再生重整设计的,R-264与R-130, R-230和R-270催化剂相比,主要优点是可以提高装置加工量和重整转化率,并可减少8%～10%的生焦量,除此之外,该催化剂还有氯化物滞留量高和稳定性好的优点。而R-262催化剂铂含量比R-264催化剂高,并能在实际应用中保持合适的金属功能,使C+5组分、芳烃和氢气产率最大化。通过2007年3月在泰国的CCR装置应用,证实该装置该装置将原有R-232催化剂更换为R-262催化剂后,在温度低7 ℃时,总芳烃产率提高0.2%～0.3%,氢产率约提高0.2%。

Criterion公司刚推出的PS-80催化剂与其他同类催化剂相比,该剂在未增加密度的条件下可提高活性,可减少15%～20%得催化剂装填量。具有反应温度低、C+5产率高,重整生成油辛烷值高的优点。

2.2 国内连续再生催化剂的研究现状

1986年,我国第一个连续重整催化剂3861工业放大成功,法国IFP确认3861催化剂性能良好,可用于引进的使用法国IFP技术的连续重整工业装置。1990年在抚顺石油三厂引进的40万吨/年连续重整装置上首次应用成功。1994年,GCR-10催化剂在广州石化总厂的使用UOP技术的连续重整装置实现了工业化应用。随后,我国成功开发了一系列连续重整催化剂,在连续重整催化剂的研究和开方面已达到世界先进水平,主要产品为PS系列催化剂。根据催化剂的发展历程分为三代,见表3所示[7]。

连续重整催化剂的进步推动了连续重整工艺不断向超低压高苛刻方向发展。反应压力从1.2 MPa降低到0.35 MPa,氢油摩尔比由5:1降低到2:1。

研究连续再生重整催化剂新思路是从新催化材料、反应新体系、适应老重整装置扩能的催化剂、高芳构化选择性的连续重整催化剂着手,研发选择性、初活性及再生性能好的催化剂。

3 重整催化剂的研究趋势[8]

重整催化剂技术的研发重点是铂基多金属催化剂配方的优化、浸渍方法的改进、催化剂载体性能的进一步提高和新助剂的研究,催化剂呈现系列化发展。

国外重整催化剂的研究主要以铂为主的双(多)金属催化剂,如铂-铼、铂-锡、铂-铱等双金属催化剂的研发。此外,助剂的筛选、铂含量的降低、非Sn,Re助剂的引入和含贵金属的分子筛重整催化剂,以及具有特殊孔道结构载体的改进以及含氯化物或促进剂的重整催化剂制备方法也是研究的热点,其核心问题是提高重整催化剂选择性、活性、活性稳定性、水热稳定性。

国内催化剂的研发主要是以铂基双(多)金属催化剂的配方优化和浸渍方法改进为重点。此外,对于催化剂载体制备技术以及新助剂的研发也在不断进行,重整催化剂制备技术的进步同时也带动了石脑油重整工艺的不断发展。

4 结 语

随着清洁汽油的需求和汽油质量的升级,对催化重整产品的需求将不断增加,给催化重整的发展提供了新的机遇。为此,研究人员必须加快催化剂的研究与开发,为催化重整工艺技术的革新提供前提条件,在更苛刻的条件下实现催化重整的工业化生产。

摘要：介绍了半再生重整催化剂和连续再生重整催化剂的研究现状及进展,阐述了半再生重整催化剂和连续重整催化剂的性能特点。根据催化重整工艺的特点,提出了今后重整催化剂的研究趋势。

关键词：催化重整,催化剂,研究现状

参考文献

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[5]Anthony Poparad.Reforming Solutions for Improved Profits in an Up-down World,NPRA Annual Meeting,2011,AM-11-59.

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[7]徐承恩.催化重整工艺与工程[M].北京:中国石化出版社,2006:282-356.

复合催化剂催化合成己二酸二丁酯 第9篇

己二酸二丁酯(DBA)可用作香精、香精控制剂、特种溶剂及常温下的乙烯基类及纤维素类树脂的增塑剂，传统的生产过程是在硫酸催化下由己二酸和正丁醇反应而得，虽然硫酸活性高，价廉，但用浓硫酸作催化剂的酯化反应存在着副反应多、产品精制工艺复杂、原料回收难度大、产物后处理工艺复杂、腐蚀设备、“三废”排放量大、生产成本增加等缺点。

固体超强酸是比100%硫酸更强的酸，即K<-11.94的酸，固体超强酸具有与产品分离容易，无腐蚀性，对环境危害小，可重复利用等优点，而受到人们的普遍重视，成为催化领域研究的热点。SO42-—MxOy型固体超强酸有较好的催化酯化活性，大量学者对其进行了研究，最常用的氧化物载体是ZrO2和TiO2，最好的促进剂是SO42-，也有用MoO3作促进剂的，得到相应的超强酸催化剂。由于SO42-/TiO2具有良好的催化活性，近来发现如果在其制备过程中加入三氧化钼促进剂，可使它的催化性能更好，十二水合硫酸铁铵是催化合成己二酸二丁酯的良好催化剂。它来源广泛，操作方便，性质稳定，无吸湿性，对设备无腐蚀性，不溶于反应体系，反应后处理简便，省略了硫酸法中水洗、碱洗、水洗和干燥等步骤，收率比硫酸法高，是一种有前途的酯化反应催化剂。随着催化剂用量的增加，酯化率逐渐提高，但催化剂过多时，酯化率反而有所下降。本文综合使用两种催化剂，优化了反应条件。

（二）实验结果与讨论

1. 催化剂用量对反应的影响

将14.6g(0.1mol)己二酸，51.8g(0.7mol)正丁醇加入到250mL的三颈烧瓶中，再加入一定量的复合催化剂(按照十二水和硫酸铁铵与固体超强酸SO42-/TiO2—MoO3物质的量比为(2∶1)。装上温度计，分水器和回流冷凝管，待加热溶解并搅拌均匀后，取样测定其酸值。然后加热进行回流分水，直到分水器中不再有水珠出现为止。稍冷后再取样测定其酸值，计算酯化率。

酯化率=(反应起始的酸值-反应结束时的酸值)∕反应起始的酸值×100%

放出水层。再将有机层依次用饱和食盐水，饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤。干燥后先常压蒸馏蒸出正丁醇，再减压蒸馏收集180～185℃/1.90KPa的馏分为纯产品。

改变复合催化剂的用量进行反应，结果见表1。

由表1可见，随复合催化剂用量的增加，反应时间缩短，产品收率逐步提高，当复合催化剂4.0g或5.0g时产品达到最高收率，其后变化不大。反应过程中发现，复合催化剂反应后结成空心的黄色块状物，很易于分离纯化，反应液的洗涤也非常方便。

2. 醇用量对反应的影响

取0.1mol己二酸，不同物质的量的正丁醇加入到250mL的三颈烧瓶中，再加入4.0g的复合催化剂(按照十二水和硫酸铁铵与固体超强酸SO42-/TiO2_MoO3物质的量比为(2∶1)。装上温度计，分水器和回流冷凝管，待加热溶解并搅拌均匀后，取样测定其酸值。然后加热进行回流分水，直到分水器中不再有水珠出现为止。稍冷后再取样测定其酸值，计算酯化率。放出水层。再将有机层依次用饱和食盐水，饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤。干燥后先常压蒸馏蒸出正丁醇，再减压蒸馏收集180～185℃/1.90KPa的馏分为纯产品。结果见表2。

由表2可见，随着醇酸比的增大，反应时间增长，产品收率增高，这可能是由于增加醇的用量，反应(下转第100页)(上接第122页)向正方向移动的原因。再者，醇是反映良好的溶剂，当用量增大时，有利于反应的进行。醇还是比较好的带水剂，可以和反应产生的水互溶，相当于移去了产物(水)。从化学平衡的角度考虑，也有利于反应的进行。当醇酸比达到6或7时，产品收率已相当的可观，再增加醇的用量，产品收率增加不大。

3. 带水剂对酯化率的影响

取0.1mol己二醇，0.7mol正丁醇，加入到250mL的三颈烧瓶中，再加入4.0g复合催化剂(按照十二水和硫酸铁铵与固体超强酸SO42-/TiO2—MoO3物质的量比为(2∶1)，加入不同量的带水剂甲苯。装上温度计，分水器和回流冷凝管，待加热溶解并搅拌均匀后，取样测定其酸值。然后加热进行回流分水，直到分水器中不再有水珠出现为止。稍冷后再取样测定其酸值，计算酯化率。放出水层。再将有机层依次用饱和食盐水，饱和碳酸氢钠溶液进行洗涤。干燥后先常压蒸馏蒸出正丁醇，再减压蒸馏收集180～185℃/1.90KPa的馏分为纯产品。实验结果如表3所示。

由表3可见，加入带水剂可缩短反应时间，提高酯化率，但要适量。减少带水剂或不加带水剂，可使酯化率降低，但加入过多，反应时间变化不大，酯化率反而降低。这可能是酯化反应总速率由生成水排除速率控制转为酯化反应动力学控制。表3表明，在该反应条件下，带水剂甲苯的最佳用量是10mL。

合成得到的己二酸二丁酯是具有香味的无色透明液体。nD20=1.4365。IR光谱主要特征峰：1736cm-1处是C=O特征吸收峰，1176cm-1和1146cm-1处是C-O-C特征吸收峰，未出现OH基吸收峰。这与标准己二酸二丁酯结构相符，确定该产品为己二酸二丁酯，用酯分析方法测定合成产品纯度为99.5%。

十二水合硫酸铁铵是一种廉价易得的晶体，性质稳定，能很好的溶于水，不溶于有机酸和醇。反应后成固体留在三颈烧瓶中，易于分离。而且对设备无腐蚀，缺点是酯化率不高。固体超强酸虽然酯化率可观，但是由于其制备困难，价格昂贵，做催化剂时不易实现工业化。把这两种物质有机的结合在一起形成混合催化剂，既提高了酯化率，又降低了使用成本，是一种经济实用的合成己二酸二丁酯的催化剂。

参考文献

[1]章思规.精细有机化学品技术手册[M].北京:科学出版社,1993.

[2]廖德仲,何节玉,钟明.新型固体酸催化酯化反应研究[J].化学通报,2003,(5).

[3]王海南,易茂全.己二酸二丁酯的催化合成研究进展[J].化工时刊,2005,19(11).

[4]杨水金,郭方超,白爱民.SO42-/TiO2-MoO3催化合成己二酸二丁酯[J].化学推进剂与高分子材料,2003,1(3).

由复合催化剂催化合成硬脂酸乙酯 第10篇

本文采用复合催化剂催化合成硬脂酸乙酯并确定了最佳反应温度、反应时间、物料配比、催化剂用量等,得到了滿意结果[3—6]。

1 实验

1.1 主要试剂

硬脂酸:分析纯(上海青析化工科技有限公司),无水乙醇:分析纯(浙江中星化工试剂有限公司),硫酸氢钠:分析纯(广东汕头市西陇化工厂),浓硫酸:分析纯(无锡市展望化工试剂有限公司),碳酸氢钠。

1.2 主要仪器

WZSⅠ型阿贝折射仪(国营上海光学仪器厂),岛津FTIR—8400型傅里叶变换红外分光光度计(日本岛津公司)。

1.3 方法

在150 m L三口烧瓶中加入一定量的硬脂酸、乙醇、硫酸氢钠(复合催化剂),混合均匀后加入几粒沸石,装上回流冷凝管,以及温度计和分水器,加热回流,分水器开始滴水时记时,直至无水。再换用蒸馏装置,蒸去多余乙醇。用蒸馏水洗涤产物,过滤入分液漏斗中,用饱和碳酸氢钠洗涤至中性,分去水层,上层油状液反复用蒸馏水洗涤。产品经阿贝折射仪及红外光谱鉴定其折光率与结构。

2 实验结果与讨论

2.1 合成条件确认及优化

对影响酯产率的因素有催化剂用量、催化剂之比、醇酸摩尔比及反应时间。现以酯化率作为探讨目标,在固定硬脂酸用量为0.04 mol的基础上,对催化剂的用量,催化剂之比,醇酸摩尔比,反应时间等因素进行了探讨。

2.1.1 醇酸摩尔比对酯化率的影响

固定硬脂酸为0.04 mol,采用不同的醇酸摩尔比,进行回流分水,反应时间120 min,测定相应的酯化率,其结果见表1。

由表1可知:随着无水乙醇的量的增加,酯化率先升高,后降低,所以选择最佳酸醇摩尔比n(硬脂酸)∶n(无水乙醇)为1∶8。

2.1.2 催化剂用量对酯化率的影响

固定冰乙酸为0.04 mol,异丁醇为0.32 mol,n(硬脂酸)∶n(乙醇)比为1.8∶1,硫酸氢钠与浓硫酸之比为2∶1,反应时间120 min,改变催化剂的用量,测定相应的酯化率,其结果见表2。

由表2可知:复合催化剂具有显著的催化效果,催化剂用量增加时,酯化率也随之增加,但增加到催化剂用量为1.4 g,酯化率达最高,再增加催化剂量则酯化率反而降低,故1.4 g为最佳的催化剂用量。

2.1.3 复合催化剂中硫酸氢钠与浓硫酸之比对酯化率的影响

以每次取0.04 mol冰乙酸,0.32 mol异丁醇,催化剂为1.4 g,反应时间120 min不变,改变硫酸氢钠与浓硫酸的摩尔比,计算酯化率,计算结果见表3。

由表3可知:复合催化剂中硫酸氢钠与浓硫酸的比值为1.8∶1时,酯化率较理想,故复合催化剂硫酸氢钠与浓硫酸最佳比例为1.8∶1。

2.1.4 反应时间对酯化率的影响

以每次取0.04 mol冰乙酸,0.32 mol异丁醇,催化剂为1.4 g(硫酸氢钠与浓硫酸之比为1.8∶1)不变,改变反应时间,计算酯化率,计算结果见表4。

由表4可知:反应时间120 min以后,虽酯化率有所升高,但变化不大,确定反应最佳时间为120 min。

2.1.5 优化条件的验证

以酸醇摩尔比n(硬脂酸)∶n(乙醇)为1∶8,催化剂用量为1.4 g(硫酸氢钠与浓硫酸之比为1.8∶1),反应时间为120min不变,探讨实验结果的重显性,5次实验的结果见表5。

由表5可知:在实验优化的条件下,酯化率均在83.5%,比较稳定,达到优化效果。

3 化合物的结构分析

3.1 阿贝折射仪测折光率

在20℃多次测定确定它的折光率,平均样品折光率为1.434 6,与文献的nD20=1.434 9基本相符。

3.2 产品红外光谱测定

用岛津FTIR—8400型傅里叶变换红外分光光度计分析结果:2 923.9、2 853.5 cm-1分别出现脂肪族C-H的伸缩振动;1 739.7 cm-1出现CO特征伸缩振动峰;1 245~1 178 cm-1出现三个吸收峰,其中1 178.0 cm-1最强,这三个峰为长链饱和脂肪酸的VC=O特征吸收峰;721.3 cm-1归属于长链基团(CH2)n(n≥4时)的骨架振动特征吸收峰;1 462.9cm-1出现—CH3、—CH2不对称伸缩振动;1 034.7cm-1出现C—O—C的对称伸缩振动;与硬脂酸乙酯的标准红外光谱基本一致。

4 结论

通过实验和讨论说明以硬脂酸和无水乙醇为原料,利用硫酸氢钠与硫酸为催化剂可以顺利合成硬脂酸乙酯,当醇酸摩尔比n(硬脂酸)∶n(无水乙醇)=1∶8,催化剂用量为1.4 g,复合催化剂中硫酸氢钠与浓硫酸之比为2∶1,反应时间t=120 min,酯化率达83%左右,因此硫酸氢钠一硫酸复合催化剂是一种可行的催化剂。得到满意的结果。

参考文献

[1]中国商品大辞典委员会.中国商品大辞典化学试剂分册.北京:中国商业出版社,1994:1419

[2]叶少峰,谭国进.硬脂酸乙酯的合成研究.广东化工,2006;33(4):34—42

[3]练萍,李蕾,王科军,等.微波辐射催化合成硬质酸乙酯.江西化工,2006;(3):57—59

[4]吴瑞宁,潘小芳.固体超强酸TiO2/SO2-4催化合成硬脂酸乙酯.泉州师范学院学报,2004;22(6):61—64

[5]刘小杰,何国庆.蔗糖脂肪酸酯合成工艺及其应用研究.食品与发酵工业,2002;(11):64—69

施教不用“催化剂”： 第11篇

她品学兼优，是荣获过宋庆龄奖学金的优秀学生。

她极具天赋，十四岁即推出自己作曲并演唱的个人专辑，是国内年龄最小的全能型才女歌手。

杨静小档案：杨静，1989年10月生于江苏南通。6岁开始发表个人作曲作品，至今已创作歌曲500首，发表120多首。2003年12月28日，应邀参加中央电视台少儿频道《音乐快递》节目，获优秀奖；2004年7月荣获第六届宋庆龄奖学金；2004年10月，中国文联音像出版公司推出了她的首张CD专辑。这位中国儿童音乐学会和中国音乐著作权协会年龄最小的会员，一时成为中国教育专家和广大青少年关注的人物，她的名字刻上了中国少年榜。

听听杨静的父亲——江苏省南通市中级人民法院民二庭法官杨新祥，为我们讲述杨静成长的故事……

把小马拉出去遛遛

杨静一生下来就暴露出顽皮的天性，长到一岁的时候，她便开始满屋子爬，手上抓到什么就撕什么，经常弄得满屋子乱七八糟。但杨静却是一个早慧的女孩儿。为了提高杨静的认知能力，在她11个月的时候，我就给她订阅了画报。可杨静对画报里的文字产生了浓厚的兴趣，于是，我开始教她识字。到杨静18个月的时候，她竟然学会了200多个字。

消息传出来以后，许多人都说她是“神童”。我不希望女儿成为什么神童，只想她健康成长，顺其自然，发展自己的天赋。基于这种认识，我开始观察杨静。

杨静两周岁的时候，我发现她听了儿歌的磁带就能跟着唱，而且唱得一点不会走调，节奏感与乐感都非常强。这时，我觉察出杨静有学音乐的天赋，可能会是一块学音乐的好材料。

于是，我开始教她唱一些儿歌，还经常让她看一些少儿歌舞节目，培养她对舞台的兴趣。很有悟性的女儿果然很快就成了幼儿园的文艺骨干，一有演出肯定少不了她的份，俨然成了小“台柱子”。

一段时间后，女儿对大家的夸奖和赞美似乎习惯了，劲头也没那么大了。看来，该把这头小马驹拉出去遛遛了。

参加比赛是提高兴趣的最好办法。听说南通电台要举行一个歌唱比赛，这是个好机会，可却是个成人比赛。于是，我找到台领导，说了一大箩好话，终于为杨静报上了名。比赛那天，我陪杨静来到电台直播室。透过玻璃墙，我发现杨静有些紧张与无助，我立即贴近玻璃墙向她挥了挥握紧的拳头，给她助威。杨静立即平静了下来。女儿演唱的《好爸爸，坏爸爸》通过电波飘荡在南通的大街小巷。这次比赛，杨静得了个特别奖。紧接着，杨静又参加了电台的卡拉OK比赛，和市群艺馆主办的“三龙杯少儿技能大赛”，都获了奖。从此，杨静“音乐小神童”的雅号在南通不胫而走。

几次比赛下来，杨静学习歌唱的兴趣大增，只要有她在的地方，就会有甜美的歌声。音乐已成为她小小生命中不可缺少的一部分。

1995年底，“吉尔达杯全国推新人大赛”中，杨静演唱的越剧《辕门外三声炮》，一举获得少儿戏剧组“全国十佳”奖。

小荷才露尖尖角，我们家杨静在不经意中成了一个小小歌唱家，这是我和妻子始料未及的。杨静从此走上了音乐的道路，她快乐着音乐的快乐，我和妻子则快乐着她的快乐。

为了“布丁”，好好练琴

杨静四岁那年，开始学习电子琴。这对小小年纪的杨静而言，并不是什么美差。别的孩子星期天逛公园、做游戏，杨静却要“猫”在家里练琴。

“爸爸，你就带我出去玩一下吧，好不好？”坐不住的杨静用乞求的目光看着我。我受不了她的眼神，于是，带她来到海边，“疯”了整个下午。玩归玩，练琴也不能荒废。可是，一连几天，杨静都有些人在曹营心在汉的架势。既然要学琴，就得坚持，就得付出努力，哪能这样三心二意的呢！我不禁有些担心。怎样才能把枯燥地学琴变成快乐地学琴呢？

对了！女儿那么爱布娃娃，就让布娃娃来拴住她吧！我赶紧去商场挑了一个漂亮的布娃娃送给杨静，她给布娃娃取了一个好听的名字“布丁”。我告诉杨静，布丁就是你的孩子，她最喜欢听妈妈弹奏悦耳的曲子。

杨静真的非常喜欢布丁，一个人的时候，她常常会对着布丁说个不停。而当她练琴有一些松懈的时候，我就会举着布丁，嗲声嗲气地“撒娇”：“妈妈怎么啦，又偷懒了？我要听好听的曲子。”杨静总会开心地重新投入练习，因为她得对布丁负责。

正因为有了扎实的电子琴底子，后来杨静学起钢琴来十分顺畅，并很快以优异的成绩，过了钢琴业余八级。

1996年7月，南通市少年儿童活动中心举办少儿作曲班，我领着6岁的杨静报了名。面对五线谱，小杨静犯难了。为了提高杨静的学习兴趣，我对她说：“五线谱里的音符是小蝌蚪，小蝌蚪在五条水渠里游呀游，就流出动听的旋律与歌声了。”将枯燥的知识形象化，杨静一下子来了精神。

在老师的指导下，杨静很快就可以独立作曲了，同年12月，她的处女作《唱六一》发表在广州《小艺术》杂志上。

收到杂志的那一天，我们一家人去酒店撮了一顿，专为杨静庆祝。看到自己的作品印在杂志上，可把杨静乐坏了，她给自己定了一个计划：每年发表的作品都要比前一年多5篇。口气真不小啊，不过我当然由衷地高兴。

几年下来，杨静用事实证明，她做到了。她先后在《中国当代抒情歌曲选》、《新世纪校园新歌作品集》、《公共音乐》、《世纪新声》、《校园歌曲》、《中国群众文化优秀创作歌曲选》《当代歌手最喜欢的歌》等书刊发表作品一百二十多首。

山外有山，与名家面对面

随着一首首歌曲的发表，一次次获奖，10岁的杨静已经成为南通文艺界的小名人。可她也多多少少有了一点少年得意的轻狂。为了让她认识到自己目前与理想还有很大差距，知道“山外有山”的道理，我利用一切机会，让她与著名的音乐大师亲密接触，学习他们的品格和学识，不断地完善自己。

几年来，在我的带领下，杨静见的名家可不少，作曲家杜心鸣、歌唱家李双江、总政歌舞团副团长孟宪斌和总政话剧团政委任志平……

特别值得一提的是，我们拜访了著名词家刘志毅先生后，刘先生当即表示要与杨静合作。不久，刘志毅先生真的寄来了两首歌词。后来，杨静作曲、刘志毅作词的歌曲《我们为北京敲金鼓》，在参加湖南《中小学音乐报》举办的“支持北京申奥全国征歌比赛”中，从全国大赛的1670首歌曲中脱颖而出，夺得银奖。

在与名家的交流与合作中，杨静开阔了眼界，增长了见识，感受到了音乐的魅力，张开了在音乐海洋里航行的风帆。

另一种成长

一个真正的音乐家，必定是一个人格高尚、富有爱心的人。女儿在音乐上的成绩不错，人格的成长和丰富还远远不够，必须让她内外兼修。

我给杨静在银行开了一个账号，每次收到她的稿费，我都存入她的账号中，8年来，她的稿费收入达万元，成了小小的“万元户”。但是，我要求她钱要用在刀刃上，不能随便乱花钱。有一次去北京录制节目，我问杨静：“去北京，我们坐飞机去好，还是坐火车去好？”杨静不假思索，“当然是坐飞机去好了，又快又舒服。”我说：“飞机票的钱是火车票的3倍，现在的下岗工人，每天攒30块钱都难呀！”杨静沉思片刻，说：“那我们还是坐火车去好了。”就在这样，我带着杨静踏上了火车，进京演出。

有一天，杨静放学回来，对我说：“学校动员为贫困生捐款，我要不要捐呀？”我说：“奉献爱心，哪有不捐之理，你从你的存款中支钱捐了吧。”第二天，杨静放学回来对我说：“好多同学捐10元钱，我捐了50元，会不会多了？”我对她说：“你就是捐500元，我都不会有意见，只要是对社会有益的事情，爸爸都支持你。”从此，只要学校搞捐款活动，杨静都要捐上一笔，奉献自己的爱心。

2003年春，“非典”袭击了中国大地。当在电视上看到医护人员不顾自己的生命安危，与“非典”病魔进行顽强的搏斗时，杨静的心中涌起一股创作的冲动，与刘志毅先生合作创作了《白烛》、《白衣英雄》两首赞美医护人员的歌曲，给奋战在第一线的医务工作者呐喊助威。在日本东京举行的“全球华侨华人推动中国和平统一大会”组委会征歌中，她创作的《和平统一颂》荣获优秀奖。在去年底南亚发生大海啸时，杨静写出了凄美的《厚土家园》，纪念在这次灾难中死去的人们，激励活着的人化悲痛为力量，重建自己的家园。

负载型催化剂催化氧化处理H酸废水 第12篇

催化氧化技术是处理高浓度难降解有机废水的一种有效手段,具有净化效率高、无二次污染、占地面积小等特点,已引起各国环保科技工作者的广泛关注[1,2,3,4]。宾月景等[5]在铈-铜催化剂作用下对H酸废水进行处理,COD去除率可达90%,但反应温度高达200 ℃,对反应设备有较高的要求。Sun等[6,7]在TiO2-UV-O3的联合作用下,使H酸废水的COD由500～2 000 mg/L降至100 mg/L以下。研制高效、经济的催化剂以降低反应温度和压力,同时提高废水处理效果,对催化氧化技术的推广具有重要的意义。

本工作采用浸渍法制备了负载型Fe2O3/SiO2催化剂和复合金属氧化物催化剂[8,9],将其用于处理高浓度H酸模拟废水,考察了浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间等对催化剂活性和稳定性的影响,优化了催化剂制备工艺,为催化氧化技术处理H酸废水的工业应用提供了依据。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

实验所用试剂均为分析纯;将H酸钠盐配成质量浓度为10 g /L的水溶液作为H酸模拟废水,其COD约为8 000 mg/L。

JHR-2型恒温加热器:青岛金仕达电子有限公司; 721型分光光度计:上海精密科学仪器有限公司; LXJ-Ⅱ型离心沉淀机:上海医用分析仪器厂; D/max-2400型转靶式XRD仪:日本理学公司; ZXF-06型自动吸附仪:西北化工研究院。

1.2 催化剂的制备

将80～120目的SiO2在一定浓度的硝酸铁溶液中静态浸渍24 h,滤去硝酸铁溶液,于110 ℃下干燥10 h,在设定温度下焙烧一定时间,制得负载型Fe2O3/SiO2催化剂。

将SiO2按上述同样的方法先在一定浓度的硝酸铈溶液中浸渍、干燥、焙烧; 再在浓度为1.1 mol/L的硝酸铁溶液中浸渍、干燥、焙烧,制得复合金属氧化物催化剂。

1.3 实验方法

向带冷却回流装置的500 mL圆底烧瓶中加入一定量的催化剂和150 mL H酸模拟废水,恒温加热,搅拌10 min后加入适量的H2O2进行反应,1 h后停止,冷却,离心分离后测定废水的COD和色度,计算COD去除率和色度去除率。

1.4 分析方法

采用XRD仪表征催化剂的特征峰,入射光源为Cu Kα靶,入射波长为0.15 405 nm,扫描范围3°～90°,扫描速率10(°)/min;采用自动吸附仪测定催化剂的比表面积;采用分光光度计测定废水色度;采用邻菲啰啉-分光光度法测定催化剂的铁离子溶出量[10]。

2 结果与讨论

2.1 硝酸铁溶液浓度对废水COD去除率和色度去除率的影响

在焙烧温度为600 ℃、焙烧时间为6 h的条件下,硝酸铁溶液浓度对废水COD去除率和色度去除率的影响见图1。由图1可见:随硝酸铁溶液浓度升高,COD去除率和色度去除率均呈现先增大后减小的趋势,因为硝酸铁溶液浓度较低时,不能提供足够的催化活性中心,故COD去除率和色度去除率均较小;当硝酸铁溶液浓度增大到1.1 mol/L时,COD去除率和色度去除率均较大;随硝酸铁溶液浓度继续增大,COD去除率略有增加,色度去除率减小。

● COD; ■ 色度

2.2 硝酸铁溶液浓度对催化剂比表面积和铁离子溶出量的影响

在焙烧温度为600 ℃、焙烧时间为6 h的条件下,硝酸铁溶液浓度对催化剂比表面积和铁离子溶出量的影响见图2。

● 催化剂比表面积; ■ 铁离子溶出量

由图2可见:硝酸铁溶液浓度较小时,催化剂的比表面积较大,且无明显变化;硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L时,催化剂比表面积最大;随着硝酸铁溶液浓度继续增加,催化剂比表面积迅速降低。这是因为硝酸铁溶液浓度太高时黏度较大,铁离子不能很好地浸入到载体的内部微孔中,同时可能会堵塞部分微孔,造成催化剂比表面积迅速降低。由图2还可见:铁离子溶出量随硝酸铁溶液浓度增大而直线上升;硝酸铁溶液浓度大于0.5 mol/L 时,铁离子溶出量增加缓慢。综合考虑,本实验选择硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L。

2.3 焙烧温度对废水COD去除率和色度去除率的影响

在硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L、焙烧时间为6 h的条件下,焙烧温度对废水COD去除率和色度去除率的影响见图3。由图3可见:焙烧温度低于600 ℃时,COD去除率和色度去除率均较高且变化不明显;焙烧温度高于600 ℃时,两者均迅速减小,这是因为过高的焙烧温度不利于催化剂活性组分的有效固定。

● COD; ■ 色度

2.4 焙烧温度对催化剂比表面积和铁离子溶出量的影响

在硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L、焙烧时间为6 h的条件下,焙烧温度对催化剂比表面积和铁离子溶出量的影响见图4。

● 催化剂比表面积; ■ 铁离子溶出量

由图4可见: 随焙烧温度升高,催化剂比表面积和铁离子溶出量均降低, 这是因为焙烧温度低时,固相反应不够充分,活性组分有效固定量少,金属离子易于溶失;当焙烧温度过高时,可能存在催化剂的烧结或晶型转变现象,致使催化剂比表面积大幅度降低,催化活性降低。

不同焙烧温度下催化剂的XRD谱图见图5。由图5可见: 在2θ为21.80°,33.04°,35.46°,49.48°,54.02° 处出现了Fe2O3的特征衍射峰;焙烧温度在500 ℃以下时,Fe2O3的衍射峰出现包络和宽化;而600 ℃和700 ℃下焙烧的催化剂,Fe2O3的衍射峰明显尖锐。在较低焙烧温度下,硝酸铁的分解不完全,生成的Fe2O3量较少;焙烧温度高于600 ℃时,Fe2O3晶体明显形成,并显示出较好的催化活性。故本实验选择焙烧温度为600 ℃。

▲ Fe2O3

2.5 焙烧时间对COD去除率和色度去除率的影响

在硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L、焙烧温度为600 ℃的条件下,焙烧时间对废水COD去除率和色度去除率的影响见图6。

● COD; ■ 色度

由图6可见,焙烧时间对COD去除率和色度去除率影响不大。焙烧时间对铁离子溶出量的影响见图7。由图7可见:随焙烧时间延长,铁离子溶出量略有降低;焙烧时间超过4 h后,铁离子溶出量变化趋于平缓;焙烧时间为6 h时,铁离子溶出量最低,此时COD去除率和色度去除率分别为86.5%和98.6%。故本实验适宜的焙烧时间为6 h。

2.6 硝酸铈溶液浓度对废水COD去除率和色度去除率的影响

在硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L、焙烧温度为600 ℃、焙烧时间为6 h的条件下,硝酸铈溶液浓度对废水COD去除率和色度去除率的影响见图8。

● COD; ■ 色度

由图8可见,随硝酸铈溶液浓度增大,COD去除率和色度去除率先增大后减小,变化幅度不大,且与未经硝酸铈溶液处理的催化剂的活性相当。硝酸铈溶液浓度对铁离子溶出量的影响见图9。由图9可见,经硝酸铈溶液处理后的催化剂铁离子溶出量迅速减小,可见铈的负载对铁离子溶出量也起到了明显的抑制作用,提高了催化剂的稳定性。

不同硝酸铈溶液浓度下催化剂的XRD谱图见图10。由图10可见,铈的适量负载使得Fe2O3的衍射峰强度减弱,衍射峰变宽,说明铈的加入分散了Fe2O3在载体上的分布,增加了催化活性中心。而铁离子溶出量减少可能是由于形成了结合能较高的混晶结构,从而使得催化剂中的Fe2O3很难溶出。

▲ Fe2O3; ■ CeO2

3 结论

a)采用浸渍法制备了负载型Fe2O3/SiO2催化剂,考察了催化剂制备条件对催化剂活性和稳定性的影响,并确定了适宜的催化剂制备条件:硝酸铁溶液浓度为1.1 mol/L, 焙烧时间为6 h, 焙烧温度为600 ℃。

b)以H2O2作为氧化剂,采用上述适宜工艺条件制备的催化剂催化氧化降解COD约为8 000 mg/L的H酸模拟废水,经过1 h的处理,COD去除率和色度去除率可分别达到86.5%和98.6%,效果较好。

c)铈的负载虽然对催化剂活性没有明显的提高,但有效抑制了铁离子的溶出,提高了催化剂的稳定性。

摘要：采用浸渍法制备了负载型Fe2O3/SiO2催化剂,将其用于催化氧化法处理高浓度H酸模拟废水,考察了催化剂制备条件对催化剂活性和稳定性的影响。实验结果表明,适宜的催化剂制备条件为:硝酸铁溶液浓度1.1 mol/L,焙烧时间6 h,焙烧温度600℃。以H2O2作为氧化剂,采用适宜工艺条件下制备的催化剂催化氧化降解H酸模拟废水,经过1 h的处理,COD去除率和色度去除率可分别达到86.5%和98.6%。铈的适量负载使Fe2O3在载体上分布得更为分散,虽未提高催化剂活性,但有效抑制了铁离子的溶出,提高了催化剂的稳定性。

关键词：催化氧化,H酸,硝酸铁,硝酸铈,催化剂,废水处理

参考文献

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