H2S匀圆杂选择性催化氧化工艺及催化剂研究现状

论述了石油流化催化裂化烟气中H2S气体的选择性催化氧化处理工艺和工艺中所使用的各种类型选择性氧化催化剂.目前已发展并投入使用的选择性氧化工艺主要有:Superclaus工艺、Euroclaus工艺、Clinsulf-Do工艺、BSR/Hi-Activity工艺、Selectox工艺和Modop工艺等,各工艺具有不同的特点和应用范围.H2S选择氧化催化剂主要包括以下几种体系:碳体系、SiC载体体系、分子筛体系、氧化物体系和柱撑黏土体系等.其中碳体系和氧化物体系的研究开展的较早较多,关于分子筛体系的研究近期有所减少,SiC是研究人员认为非常有潜力的一个载体体系,其相关体系研究也一直在进行之中,柱撑黏土体系还处于初步研究阶段,离实际应用尚有距离.     

铈插层黏土负载铁催化剂在H2S选择性催化氧化过程中催化性能的研究

合成了铈插层的Laponite黏土材料(Ce-Lap),并以此材料为载体,分别负载质量分数为3%、5%、8%、10%的Fe制备Fe/Ce-Lap催化剂,通过XRD、氮气吸脱附曲线、XRF、TG、FT-IR、O2-TPD、H2-TPR、XPS等手段,对催化剂的物理化学性质进行了表征测试,并考察了催化剂在H2S选择性催化氧化反应过程中的活性.结果表明,5%的Fe/Ce-Lap在180℃时表现出最好的催化活性,能达到96%的硫产率,这归因于Fe与Ce之间的相互作用,改善了Fe3+的氧化还原能力.此外,较高的氧吸附能力及铁物种的高分散度促进了氧化反应的进行.     

选择性催化氧化NO的催化剂研究进展

工业生产过程产生的NO对大气环境造成严重污染.选择性催化氧化吸收法(SCO)脱硝是目前较有价值的脱硝技术.选择性催化氧化的关键在于催化剂的选择.目前,用于NO催化氧化的催化剂主要有活性炭类、分子筛类、贵金属类、过渡金属氧化物类催化剂.其中,过渡金属氧化物类催化剂具有良好的催化活性,价格低廉,制作简单等,是目前较有研究前...     

Zn/Fe体系湿法催化氧化高效脱除沼气中H2S的研究

提出了Zn/Fe体系湿法催化氧化脱除沼气中H2S新工艺,阐述了反应机理、实验装置和工艺流程,考察了各单因素操作条件对H2S脱除效率的影响,在此基础上进行的综合条件实验,脱硫效率都维持在99.6%以上,净化后沼气中H2S含量低于国家标准。过程不消耗任何化工原料,不产生二次污染,体系无降解问题。     

固定源低温选择性催化还原NOx技术研究进展

NH3选择性催化还原技术在固定源NOx污染控制中广泛应用,其核心是催化剂．传统钒氧化物催化剂起活温度偏高（〉300℃）,难以在末端应用;随着环保法规的日益严格和实际应用需要,研制具有良好低温活性和稳定性的新型催化剂成为近期国内外该领域的热点．对贵金属、分子筛、金属氧化物3类催化剂,综述了国内外近期研究进展．其中以碳质材料为载体负载Nn、Cu等的金属氧化物型催化剂显示出良好的低温活性和稳定性,具有较好的低温催化还原NOx研究前景．     

碳基催化剂低温选择性催化还原氮氧化物的研究进展

氨选择性催化还原（SCR）技术广泛应用于固定源氮氧化物污染控制，该技术的核心是催化剂。目前，研制具有低温活性的催化剂是国内外该领域的热点。文章综述了活性炭、活性炭纤维、碳成型物为载体的催化剂，以氨为还原剂，低温选择性催化还原锅炉烟气氮氧化物（NOx）的研究现状，并对该技术的发展做了展望，特别提出了碳的另一同素异性体碳纳米管在低温选择催化还原NOx上的应用前景。     

催化氧化CS2的催化剂及其性能研究

以ＣＳ２作为含硫废气的处理对象，研究了Ｐｔ－Ｍｏ负载，在改性天然丝光沸石上对ＣＳ２的催化氧化活性，以及添加Ｖ对催化剂活性的影响。研究表明，Ｐｔ－Ｍｏ－Ｖ和改性载体之间存在着共催化作用，在Ｐｔ－Ｍｏ－Ｈ＾＋Ｍ催化剂上由于Ｖ的添加，使催化剂处理ＣＳ２的浓度和ＳＤＹ值明显提高。在反应温度３１０℃，空速５００ｈｒ＾－１和ＣＳ２浓度为３７０ｍｇ／ｍ＾３转化率达到１００％，ＳＯｘ放出率接近９５％－１００％。     

氮掺杂二氧化钛负载钒磷氧催化氧化NO的实验研究

以VPO为活性组分,N掺杂TiO 2为载体,采用浸渍法制备了VPO/TiN催化剂,基于单因素实验研究了其对NO的选择性催化氧化(SCO)性能以及抗硫抗水性能。研究表明:当P/V为1/5、N/Ti为1、活性组分负载量为10%、焙烧温度为350℃时,催化剂的SCO活性最好,NO氧化率达到61%;光致发光光谱(PL)表征显示N掺杂TiO 2在催化剂表面形成的氧空位可增强催化剂对O 2的吸附;VPO/TiN催化剂抗硫抗水性能较强,反应后的催化剂表面未发现硫酸根的特征峰,水蒸气主要通过与NO竞争吸附占据活性位点来抑制催化剂的SCO活性。     

铁矿石催化剂催化氧化CO性能的研究

在大气治理各方法中，催化转化法越来越得到人们的重视．本文论述了铁矿石（催化剂）对ＣＯ催化转化的实验研究过程，并制得一种优化催化剂，实验结果表明其具有很好的催化氧化性能：空速２×１０４ｈ－时，１５０℃ＣＯ转化率达９０％，２００℃ＣＯ转化率为９９％以上．     

液相催化氧化法净化H2S实验研究

采用液相催化氧化法净化H2 S尾气。研究了铁离子浓度、氧含量和表面活性剂等因素在H2 S的净化中对吸收液净化效率和硫容量的影响。实验结果表明 ,用铁离子作催化剂 ,添加表面活性剂后 ,对低氧含量的尾气 ,吸收液具有较高的净化效率和较大的硫容量 ;当吸收液的硫容量达到饱和时 ,可通入空气进行再生循环使用。这一方法对H2 S尾气的污染治理及硫的回收利用具有重要的现实意义。     

钯基催化剂氧化低浓度甲烷的研究进展

甲烷(CH₄)是一种重要的温室气体,其引发温室效应的能力是等量CO₂的25倍。船用天然气发动机排气中存在低浓度(0.05%～0.5%)CH₄泄露。CH₄化学结构稳定,起燃温度高,低浓度CH₄难以被捕集利用,催化氧化是去除尾气中低浓度CH₄的主要方式。贵金属钯(Pd)是完全氧化低浓度CH₄性能良好的催化材料。针对Pd基催化剂低温活性、可靠性以及研发成本等问题,本文介绍了目前Pd基催化剂主要研究进展。首先明晰了催化剂的Pd粒径和价态分布、Pd分散状态、载体种类以及强金属-载体间相互作用(SMSI)等对甲烷氧化活性的影响规律;其次,总结了目前公认的Pd基催化剂表面甲烷氧化机理和反应路径;之后,详细阐述了Pd基催化剂运行过程中高温烧结、水中毒及硫中毒等多种失活机制;最后,总结了当前低浓度甲烷完全氧化面临的主要挑战以及未来甲烷氧化催化剂的发展方向,并简要提出了Pd基催化剂的性能改善策略。     

H_2O和SO_2对Cr-Ce/TiO_2催化氧化NO性能的影响

采用浸渍法在最佳制备条件下制备了新型Cr-Ce/TiO2催化剂,并对催化剂进行了BET和XRD表征.同时,考察了反应温度、H2O和SO2对该催化剂催化氧化NO性能的影响,并对中毒催化剂进行了FT-IR分析,讨论了中毒机理.结果表明,Cr-Ce/TiO2催化剂具有良好的NO氧化活性,在空速为10000h-1、O2体积分数8%(φ)、NO进口体积分数700×10-6条件下,反应温度250℃时NO转化率可达到59.7%,330℃时NO转化率可达到最大值80.7%.单独加入10%(φ)H2O或300×10-6(φ)SO2都可使催化剂活性降低,但在较高温度时影响较小.330℃下单独通入SO2和同时通入H2O与SO210h后,由于催化剂表面生成了少量硫酸盐和亚硫酸盐,活性下降并维持在62.4%左右,能够满足对NOx进行高效吸收的要求;停止通入H2O和SO2后,催化剂活性恢复到71.6%,加热处理后活性能进一步恢复到78.5%.该催化剂具有比文献中报道的其它NO氧化催化剂更强的抗H2O和SO2毒化能力.     

硫化氢催化氧化技术的研究进展

随着经济的发展以及人们对环保的重视,国家层面对硫化氢(H₂S)的排放进行了严格的规定。因此,对H₂S的去除材料成为研发重点。催化氧化技术是去除H₂S的主要方法,目前研究较为深入的催化剂有炭基催化剂(包括无负载活性炭)、金属负载活性炭和金属氧化物催化剂(包括金属氧化物负载催化剂、金属氧化物催化剂和阴离子黏土负载催化剂)。详细介绍了2种催化剂的催化氧化原理、制备方法、去除效果和应用前景:炭材料由于其巨大的比表面积、高孔隙率和可以改性的表面活性位是催化剂或载体的热门选择,而炭基催化剂具有相对较低的操作温度和良好的稳定性,不需要遵循严格的O₂和H₂S化学计量比,但只能处理低浓度H₂S,且要求在较低的空速下进行,催化剂必须定期进行再生;金属氧化物催化剂可以处理高浓度H₂S,且在较高的温度(200~300 ℃)下有良好的催化性能,但由于其操作过程需要遵循严格的O₂和H₂S化学计量比和较高的温度,且再生性能差,因此成本较高;富氮多孔炭和负载碱金属的碱性毫米级中孔炭球(MCS)表现出优异的催化性能。在此基础上,对H₂S催化氧化技术的发展方向进行了展望。     

相对湿度对光催化净化含H2S污染气体的影响

在1台自制的光催化反应器中,研究不同相对湿度条件下H2S浓度随时间的变化情况。结果显示:当相对湿度约为20%时,TiO2光催化剂净化H2S有较高的效率,在较高相对湿度条件下,由于H2O分子在反应中参与和H2S气体的竞争吸附,降解H2S并不彻底;经SO42-表面修饰的TiO2具有较好的反应活性和抗湿性,这种抗湿性能够更稳定地净化不同湿度下的H2S气体。     

SnO2-TiO2负载CuO催化剂的CO氧化催化性能

对２种ｎ－型半导体的复合氧化物负载的氧化铜催化剂的ＣＯ氧化催化性能进行了研究,采用程序升温反应方法,得到ＣＯ转化率随反应温度的变化曲线,ＣＯ最低全转化温度越低,活性越好。考察了载体的不同制备方法如成胶方法、干燥方法,焙烧温度以及不同ＳｎＯ２：ＴｉＯ２摩尔比对ＣＯ２氧化性能的影响。     

Ru/ZrO2催化剂高温焙烧对NO催化氧化反应性能的影响

采用浸渍法制备了一系列负载Ru催化剂,并将其应用于NO催化氧化反应.同时,对Ru/ZrO2样品在不同温度下进行焙烧处理,并通过X-射线衍射(XRD)、程序升温还原(TPR)和透射电子显微镜(TEM)等技术对不同温度焙烧的Ru/ZrO2进行表征,根据表征结果对导致Ru/ZrO2催化活性下降的原因进行了探讨.结果表明,Ru/ZrO2催化剂具有很好的催化活性,在空速为180000h-1条件下,275℃时即可获得93%的NO转化率.高温焙烧会导致Ru/ZrO2催化活性明显下降.     

CO2催化转化催化剂研究现状

将CO₂通过催化反应转化为甲烷、甲醇、一氧化碳、甲酸、低碳烯烃和芳香烃等有价值化工原料是实现碳达峰和碳中和的重要手段。催化剂是转化过程的决定因素之一,开发高转化率和高选择性的催化剂仍是当前CO₂催化转化研究的重点内容。目前,采用的催化剂主要为贵金属催化剂和部分过渡态金属催化剂,同时部分非金属催化剂、新型催化剂和本体催化剂也具有良好的催化活性。转化产物分子结构的复杂化和非均相化程度越高,则CO₂催化转化的转化率和选择性越低。催化反应以热催化和光催化为主,反应条件的差异导致不同催化剂的性能可比性较差。因此,除开发高效催化剂外,建立规范化的CO₂催化转化评价方法也是未来研究的重点。

     

影响TiO_2固载型催化剂降解H_2S的条件研究

采用自制固载型催化剂,在自制光催化反应装置内,对影响H2S降解的运行条件进行了研究,包括不同相对湿度、含氧量以及H2S浓度。结果表明,相对湿度为60%~80%时,其降解效率较大;O2含量的变化影响了催化剂对H2S的降解作用,当含氧量增加至正常大气水平时,可以得到较高的降解效率,若进一步增加含氧量,则将使得降解效率下降;当H2S初始浓度为300 mg/m3左右时,具有较高的降解效率。     

水蒸气作为催化剂处理H_2S气体的试验研究

目前国内外对较高浓度的H2S的治理主要是使用克劳斯法,但该方法虽几经改进,反应也要在200~400℃的条件下才能进行,治理费用较高。本研究采用水蒸气作催化剂,改变了SO2+2H2S=3S+2H2O的反应历程,使该反应在常温下就有显著的反应速度,在反应温度为50~60℃时,硫的转化率可达到90%左右,使H2S的污染治理技术取得了历史性突破。     

合成催化剂催化氧化含酚废水的初步研究

介绍用以MnO_2为主要成分的TGS-3型催化剂催化氧化含酚废水的结果,研究了影响苯酚去除的主要因素,探讨了苯酚氧化的途径,分析了催化剂活性降低的原因,进而提出了延长催化剂寿命的再生措施。