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河北整体式催化剂咨询

时间:2019-10-12 11:09:48点击量:150 作者:杨超月

河北整体式催化剂咨询

  新谱环保科技根据国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)1981年的定义:催化剂是一种改变反应速率但不改变反应总标准吉布斯自由能的物质。催化剂能够加快化学反应速率和改变化学反应途径。催化剂在化学反应中引起的作用叫催化作用。VOC有机废气处理氧化技术的基本原理是:利用不同有机物在不同特征催化剂表面接触发生氧化反应所需能量,大大小于其直接氧化所需能量的基本原理;将有机废气处理设备的工作温度从800℃降至400℃,甚至更大幅度的温度降低,使运行能量得到大幅度的节约。高温焚化(TO)时由于高温使空气中的氮气与氧气发生较强的氧化反应产生新的二次气态污染物-氮氧化物(NOx)而催化氧化(CO)的低温反应条件有效地控制了NOx的产生。多相催化发生在两相的界面上,通常催化剂为多孔固体,反应物为液体或气体。多相催化反应通常可按下述七步进行:①反应物的外扩散──反应物向催化剂外表面扩散;②反应物的内扩散──在催化剂外表面的反应物向催化剂孔内扩散;③反应物的化学吸附;④表面化学反应;⑤产物脱附;⑥产物内扩散;⑦产物外扩散。这一系列步骤中反应最慢的一步称为速率控制步骤。化学吸附是最重要的步骤,化学吸附使反应物分子得到活化,降低了化学反应的活化能。因此,若要催化反应进行,必须至少有一种反应物分子在催化剂表面上发生化学吸附。固体催化剂表面是不均匀的,表面上只有一部分点对反应物分子起活化作用,这些点被称为活性中心。经济、社会的发展以及工业化的需求使得催化技术,特别是催化燃烧技术日益成为一种不可或缺的工业技术手段,并随着人们生活水平的提高与需求的增长,催化产业也将不断地走入千家万户,走进人们的生活。对催化燃烧的研究,最初是从发现铂对甲烷燃烧的催化作用而开始的。催化燃烧对于改善燃烧过程,降低反应温度,促进完全燃烧,抑制有毒有害物质的形成等方面有着极为重要的作用,并已广泛地应用在了工业生产与日常生活的诸多方面。将催化燃烧技术应用于家用热水器已基本研制成功。其催化剂是以Fe2O3、Co3O4、MnO2为活性组分,Al2O3为载体,催化剂被制成浆液,涂覆在适用于家用热水器燃烧室大小的整体式堇青石蜂窝陶瓷上。实验测试表明,在热交换器没有充分吸热的情况下,其热效率已达83.5%,超过了国家标准(η≥80%);另外,NOx的排放量的体积分数仅为24×10- 6,低于国家标准(< 80× 10- 6),CO含量为0.02%,达到国家标准(0.02%)。用于微过滤、超过滤和纳过滤用的多孔超薄陶瓷和聚合陶瓷薄膜 陶瓷无机膜的发展始于世纪美国科学家首次采用多孔陶瓷膜来分离腐蚀性极强的UF 6 同位素。由于SiO2 、Al2O3 、MgO、ZrO2 、TiC、UC等无机硅酸盐材料制备的无机膜具有聚合物有机薄膜无法比拟的优越性,21世纪起,无机陶瓷薄膜的开发和应用研究得到了更进一步的发展,除了传统的核工业、航空航天、食品工业、化工、生物等工业,在环境领域的应用和发展特别引起了世界各国的重视。在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡,且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂(固体催化剂也叫触媒)。据统计,约有90%以上的工业过程中使用催化剂,如化工、石化、生化、环保等。 催化剂种类繁多,按状态可分为液体催化剂和固体催化剂;按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂,均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,例如,合成氨生产采用铁催化剂,硫酸生产采用钒催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。蜂窝状催化剂:拥 有 优 良 的 催 化 燃 烧 性 能 , 其 结 构 为 多 孔 蜂 窝 状,具有孔隙结构发达,比表面积大,流体阻力小等优点,该产品特别适用于大风量,低浓度工厂有机废气【有毒有害】净化治理,此款催化剂具有普遍适用性,含卤废气除外,主要应用于印刷、电子、合成革、石油、橡胶、漆包线等行业。

  在工业有机废气净化工程中,VOC催化剂是在VOC转变为二氧化碳和水的化学反应里能改变化学反应速率而不改变化学平衡,且催化剂的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。与 传 统 的 火 焰 燃 烧 相 比,催化燃烧有着很大的优势:(1)起燃温度低,能耗少,燃烧易达稳定,甚至到起燃温度后无需外界传热就能完成氧化反应。(2)净化效率高,污染物(如NOx及不完全燃烧产物等)的排放水平较低。(3)适应氧浓度范围大,噪音小,无二次污染,且燃烧缓和,运转费用低,操作管理也很方便。我国古代以发酵的方法酿酒和制醋,成为人类利用生物催化剂或催化剂的开始。直到18世纪,才出现了有关非生物催化的应用与研究。1740年,英国医生Ward,J.用硫磺和硝石(硝酸钾)一起燃烧制硫酸;1746年,Roebuck,J.用铅室代替玻璃容器,对Ward的方法进行了改进,这是工业上采用CO催化剂的开始;1806年,法国的Clement,N.和Des-ormes,C.B.阐明了在氧化氮作用下,SO2转化成SO3的机理;1816年,英国著名化学家Davy,H.发现铂能促进甲烷和醇蒸汽在空气中的氧化。石油化工中的结焦不仅会使炉管传热系数降低、造成局部过热现象、缩短炉管寿命,而且会降低装置处理量,严重制约装置的正常运转,因此需要定期烧焦。计算机控制下蒸汽—空气在线烧焦是目前国内采用的较为先进的技术,但其存在的较大问题是烧焦时间过长。如果在石油化工装置烧焦过程中,加入一种烧焦助燃剂,就可以通过降低烧焦反应的活化能,大幅度提高烧焦反应速度,就能够在较低的温度下,达到缩短烧焦时间的目的。这一技术的研究有了一些突破性的进展。废气净化催化剂以蜂窝状陶瓷材料为载体,采用独特的涂层材料,以贵金属为活性组分制得,具有高的催化活性、良好的热稳定性、长的使用寿命、小的气流阻力、高强度等特点。该产品能广泛应用于化工、油漆、漆包线、金属印刷、彩印皮革、制药和城市污水站下水道等产生的有机废气净化和脱臭处理,特别能有效净化丙烯腈及丙烯酸生产装置排放的废气。多相催化发生在两相的界面上,通常催化剂为多孔固体,反应物为液体或气体。多相催化反应通常可按下述七步进行:①反应物的外扩散──反应物向催化剂外表面扩散;②反应物的内扩散──在催化剂外表面的反应物向催化剂孔内扩散;③反应物的化学吸附;④表面化学反应;⑤产物脱附;⑥产物内扩散;⑦产物外扩散。这一系列步骤中反应最慢的一步称为速率控制步骤。化学吸附是最重要的步骤,化学吸附使反应物分子得到活化,降低了化学反应的活化能。因此,若要催化反应进行,必须至少有一种反应物分子在催化剂表面上发生化学吸附。固体催化剂表面是不均匀的,表面上只有一部分点对反应物分子起活化作用,这些点被称为活性中心。用于催化裂化的蜂窝陶瓷正在取代现有的产品。催化裂化用200~500℃之间的重馏分油为原料(包括减压馏分,直馏轻柴油、焦化蜡油等),以硅铝酸盐为催化剂,反应温度在450~550℃之间(随反应器类型而异)。它产量大(每个大型催化裂化装置,每年裂化油品百万吨以上),技术条件要求高(例如,催化剂每接触油几分钟甚至几秒钟就要再生,每分钟流过流化床催化剂达10t或更多)随着催化活性的提高,为了加快再生速度,要求更加苛刻的再生条件。例如600~650℃,甚至700℃,催化剂消耗量大,每吨进料油消耗0.3~0.6kg催化剂,催化剂力学强度差的,消耗的还要大得多。这要求着催化剂活性、选择性、稳定性的稍微提高,对生产实际将具有重大意义。正因为如此,蜂窝陶瓷催化剂也在不断推陈出新,市场需求也越来越大,这些催化裂化用的催化剂被蜂窝陶瓷催化剂所代替,大尺寸多孔数的蜂窝陶瓷催化剂已崭露头角,有着强劲的发展势头。为发展燃料化工,50年代初期,石油三厂开始生产页岩油加氢用的硫化钼 -白土、硫化钨-活性炭、硫化钨-白土及纯硫化钨、硫化钼催化剂。石油六厂开始生产费托合成用的钴系催化剂,1960年起生产叠合用的磷酸-硅藻土催化剂。60年代初期,中国开发了丰富的石油资源,开始发展石油炼制催化剂的工业生产。当时,石油催化裂化催化剂最先在兰州炼油厂生产,1964年小球硅铝催化剂厂建成投产。70年代中国开始生产稀土-X型分子筛和稀土-Y型分子筛。70年代末在长岭炼油厂催化剂厂,开始生产共胶法硅铝载体稀土-Y型分子筛,以后在齐鲁石化公司催化剂厂开始生产高堆比、耐磨半合成稀土-Y型分子筛。60年代起中国即开始发展重整催化剂,60年代中期石油三厂开始生产铂催化剂,70 年代先后生产出双金属铂-铼催化剂及多金属重整催化剂。在加氢精制方面,60年代石油三厂开始生产钼-钴及钼-镍重整预加氢催化剂。70年代开始生产钼-钴-镍低压预加氢催化剂,80年代开始生产三叶形的加氢精制催化剂。目前,催化燃烧技术的研究与应用已经进入一个快速发展的阶段,它的作用也越来越被人们所重视。例如,汽车及其他机动车中由于引入了催化燃烧技术,节省了燃料,降低了废弃物的排放,使环境污染的程度大大降低。应用在锅炉燃煤中,实现了贫燃料的燃烧过程,打破了传统火焰燃烧的可燃界限,能进一步提高燃气炉的燃烧效率和热效率。另外,催化燃烧技术也已成功应用于其他领域,例如家用燃气的催化燃烧,水泥熟料的煅烧,但进一步的深入研究仍是非常必要的,例如石油化工企业中加热炉炉管烧焦技术上的应用研究等等。可见,催化燃烧领域的应用之广,意义之大,在未来的社会发展中,它具有举足轻重的地位,对节能降耗,合理利用资源和保护环境上都具有重要的推动作用。因此,大力推进催化燃烧技术的研究工作,积极推广催化燃烧技术的应用,对社会的发展和环境的保护具有深刻积极地意义。

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