国外催化裂化废催化剂处理和利用

近年来,我国部分炼汕厂的催化裂化装置(FCC)开始掺炼渣油或直接炼制常压渣油,造成FCC装置的催化剂跑损量增大,给烟机寿命及大气环境带来危害。特别是由于渣油中金属含量较高,使FCC废催化剂量增大,给处理带来了困难。本文介绍了几种国外FCC废催化剂的处理和应用方法,以供参考。     

失活SCR脱硝催化剂的再生处理工艺研究

针对某厂使用2～3年失活的SCR催化剂进行再生处理,通过除尘、水洗、酸洗、超声清洗、浸渍、干燥煅烧等再生手段,使失活SCR脱硝催化剂恢复化学活性,并保持机械强度和物理磨损率不变,仍能继续用于火电厂脱硝。详细研究了催化剂再生前后的物理化学性能:对催化剂的比表面积和成分用比表测试仪和XRF进行测定和表征,分析再生清洗效果;对清洗液中的金属离子浓度进行测定并分析杂质元素存在的主要形式。测定了再生前后催化剂的脱硝效率,并与新鲜催化剂形成对比分析,再生后催化剂比表面积增加至56.41 m2/g,与新鲜催化剂比表面积接近。而再生后催化剂脱硝效率达到95.78%,超过了新鲜催化剂水平。     

CuSnZr三元催化剂应用于NTP强化催化脱硫过程的特性

为高效地在低温下处理大量低浓度电解铝烟气, 采用浸渍法制备了Sn Zr型金属氧化物并添加Cu作为助剂的催化剂, 并首次测试了它在低温等离子体(NTP)技术上的脱硫效果, 结果表明负载了20wt% Cu老化温度为40℃的催化剂表现出最佳的脱硫性能.并对强化之后的催化剂进行了表征, 与新鲜的催化剂对比, X射线衍射分析(XRD)结果表明放电对催化剂晶型基本不产生影响; 扫描电子显微镜(SEM), 氮吸附和脱吸(BET)表明放电会使催化剂的吸附脱附能力与孔道结构有较大提升; X射线光电子光谱(XPS)也表明放电会使催化剂表面元素价态变化, 从而使其氧化还原性能改变, 反应路径发生偏向; 催化剂性能理论计算表明铜含量的上升会导致催化剂能带结构改变, 更好利用于激发气体.     

1000MW燃煤电厂商业SCR脱硝催化剂的失活

以浙江某燃煤电厂1000MW商业SCR脱硝催化剂为研究对象,通过催化表征和活性评价综合分析该电厂1000MW商业SCR脱硝催化剂的失活原因.研究表明,催化剂的失活是多种因素共同作用的结果,（1） Fe,S,K和As元素中毒,其元素含量较新鲜催化剂分别增加了318.0%,233.3%,199.3%和99.8%;（2）催化剂表面孔道的飞灰堵塞,硫酸盐类沉积以及长时间高温反应造成催化剂的烧结和颗粒物的团聚,导致失活SCR脱硝催化剂比表面积较新鲜催化剂下降了20.3%;（3）活性组分V的价态变化造成V⁴⁺/V⁵⁺的比值由6.46下降至1.35,以及Lewis酸位点减少了34.2%,从而导致催化剂的失活.     

含砷SCR脱硝催化剂再生处理实验研究

通过空气清灰、筛分、碱浸、酸洗、活性组分补充等方式对砷中毒的SCR脱硝催化剂进行再生处理。采用BET、XRD、XRF、ICP等检测方法对再生催化剂进行了表征,对再生后催化剂的脱硝性能进行测试并与新鲜催化剂对比。结果表明:再生催化剂的砷去除率可达99%,脱硝效率在150℃～450℃范围内与新鲜催化剂脱硝效率基本一致;中毒和再生均不改变催化剂的载体结构,经再生后其活性组分负载均匀。     

SCR脱硝催化剂主要化学成分的检测解析

SCR脱硝催化剂的主要化学成分检测对于保障新鲜催化剂的质量,分析和判断运行中催化剂质量变化以及催化剂寿命管理非常必要。在分析新鲜催化剂和运行中催化剂组分特点的基础上,结合现行催化剂主要化学成分的检测标准和日常检测工作中遇到的问题进行了分析和探讨。建议增加定量分析校准样品主要化学成分的种类,并严格其控制标准,以更好地为催化剂质量把控和催化剂寿命管理提供参考。     

TiO_2-ZrO_2基催化剂SO_2中毒机理研究

利用原位漫反射红外光谱仪,设计多种进气工况的单吸附/共吸附实验,并结合SO_2中毒前后的BET、XRD、XRF表征和性能实验,研究了V_2O_5-WO_3/TiO_2-ZrO_2催化剂的SO_2中毒机理。原位漫反射红外实验表明NH_3和SO_2都可吸附在催化剂的表面,产生竞争吸附,且两者的竞争吸附能力不相上下;NO在催化剂表面无吸附,SO_2和NO不存在竞争吸附;不论气相中是否有O_2,催化剂表面都不会有吸附态的SO_3出现。BET的结果显示,催化剂在SO_2中毒前后的孔径分布结果基本相同,表明SO_2对于催化剂孔隙结构的影响较小。XRD的结果显示,催化剂在SO_2中毒前后的谱图基本相同,表明SO_2对于催化剂晶体结构的影响较小。XRF的结果显示,当催化剂在SO_2中毒后,催化剂表面会有极少量的S元素检出,表明SO_2的存在确实会导致金属氧化物的硫酸盐化。性能实验的结果显示,随着SO_2含量逐渐增加,催化剂的脱硝率逐渐降低。这些研究说明催化剂的SO_2中毒主要体现在SO_2与NH_3的竞争吸附。     

钛板SCR脱硝催化剂的制备及性能研究

选用钛板作为催化剂的骨架,预先在钛板表面制备二氧化钛涂层,再浸渍活性组分以制备催化剂。用SEM结合能谱分析的方式表征催化剂表面性能,通过固定床实验来测试不同NO负荷、不同温度、不同O2含量、二氧化硫、水蒸气等烟气条件对脱硝效率的影响,并对该催化剂的抗冷热性能和稳定性进行了测试。     

有序介孔碳负载纳米零价铁/铂材料去除水体硝酸盐实验研究

以Fe、Pt作为催化剂活性组分,以FDU-15介孔碳材料作为载体,载入铁和铂。选用铁含量10%、铂含量5%、焙烧温度600℃下还原铁、350℃下还原铂的纳米零价铁/铂-有序介孔碳复合材料[OMC-Fe(10%)-600-Pt(5%)-350]制成电极片,作为三电极体系中的工作电极,在溶液化学中寻找最优去除条件。结果表明,在以0.1 M Na Cl作为电解液、初始p H为3、6时,去除容量分别为1 633、1 495 mg/g,对氮气的选择性均达到95%以上,表明此方法能在较宽的p H范围内(3～6)有效的催化去除硝酸盐。     

铁负载型催化剂在废水处理中的应用

难降解工业废水已成为水处理中的一大难题,高级氧化技术可处理此类难降解废水,而铁负载型催化剂可提高反应的效率,降低反应条件。本文根据国内外文献将铁负载型催化剂进行了分类,主要分为负载FexOy的催化剂和Fe2+/Fe3+固体催化剂,并对不同活性物质的铁负载型催化剂的制备方法及其应用现状进行了分析,同时对今后的研究方向进行了展望。     

催化裂化炼渣油所引起的环境保护问题

随着掺炼渣油比例的增加,原料中硫,氮、残炭和重金属含量也随之增加,使催化剂受到污染,反应生焦量增加,产物(包括焦炭)中氮,硫非烃组份增加,也导致再生烟气,酸性气,含硫污水和碱渣中的污染物排出量成倍增加,给“三废治理和综合利用带来新的问题。     

杭州下沙地区市售新鲜蘑菇中镉、铜重金属污染状况调查分析

实验目的是调查分析杭州下沙地区市售新鲜香菇中重金属的污染状况。随机采购杭州下沙地区市售的新鲜香菇,用湿式消解法处理后以火焰原子吸收光谱法对样本中镉和铜的含量进行了定量分析。20个新鲜香菇品经检验,结果测得镉和铜含量范围分别为0.0535 mg/kg~0.4245 mg/kg,0.008 mg/kg~0.4055 mg/kg。依据该实验结果得出,选用湿式消解—火焰原子吸收法测定新鲜香菇中镉和铜的含量方法简单、准确、效率高。所采购的新鲜香菇14个样本镉含量超过了国家标准(GB2762—2005食品中污染物的限量),全部样本的铜含量都没有超过国家标准(GB2721—2003食品中铜的测定)。     

中国部分城市铂族元素环境地球化学特征研究

自上世纪90年代起,汽车工业中大量引入铂族元素催化剂,将有害气体转变为二氧化碳和氮气,以降低这些温室气体的排放。但铂族元素催化剂释放的Pt,Pd和Rh等元素在城市道路尘土和路边土壤中聚积,其含量大大的超过正常背景值。本次研究在深圳,广州,北京和贵阳等城市的主要交通路段采集了尘土、土壤及新鲜土壤样品,采用改进的卡洛斯管法和蒸馏法对样品中的全部铂族元素进行了分析。结果表明,所有样品的铂族元素含量均高于背景值,尘土样品中铂族元素含量明显高于土壤样品,其中Pt,Pd,Rh含量明显高于其它铂族元素,并呈正相关,表明汽车尾气催化剂的主要组成为Pt,Pd,和Rh。所有样品Ru,Ir和Os的含量都明显高于背景值,具有高含量的Os、低的187 Os/188 Os比值特征,表明Ru,Ir和Os也来源于汽车尾气催化剂,并且可能以杂质的形式存在于汽车尾气催化剂中。     

硅藻土负载型非均相芬顿催化剂制备及其降解苯酚的实验研究

以硅藻土为载体,采用直接蒸发法负载铁的氧化物,制备了一种新型负载型非均相芬顿催化剂,通过SEM、EDS和XRD等对催化剂进行了表征,并以苯酚去除率考察了催化剂性能。结果表明:铁氧化物可成功负载于硅藻土上;催化剂制备时最优铁离子浓度和固液质量比分别为0.5 mol/L和1∶10;催化剂重复使用性高,耐酸碱性良好,对苯酚的去除率可达99%以上。催化剂利用了硅藻土优异的物化性质,对难降解有机废水具有良好的应用前景。     

CeO2负载型双金属Pd/Fe催化还原四氯化碳的实验研究

实验采用共沉淀法制得CeO_2负载型双金属Pd/Fe催化剂,并对催化剂的结构特征进行了X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析.使用负载型双金属催化剂对四氯化碳进行还原脱氯研究,探究了温度、溶液初始pH值、催化剂投加量及不同钯载率对四氯化碳脱氯的影响;对比了不同催化剂包括纳米零价铁、纳米钯铁双金属和CeO_2负载型双金属Pd/Fe对四氯化碳的脱氯效果.实验结果表明负载型双金属催化剂在温度为40℃,溶液初始pH为6.5,催化剂投加量为0.4 g·L-1,钯载率为0.5%的条件下,对初始浓度为5 mg·L-1的四氯化碳的去除率高达99.88%.在相同的反应条件下,纳米零价铁和纳米钯铁双金属对四氯化碳的脱氯率分别为58.25%、87.94%.此外,对四氯化碳的脱氯机制进行了探讨.     

铋铁配比对铁酸铋合成及其光催化性能的影响

采用溶胶凝胶法通过改变原料中铋铁配比合成了以铁酸铋为主相的催化剂粉体。利用定量X射线法分析了不同铋铁配比对铁酸铋合成过程中物相组成的影响。采用紫外-可见光谱表征了粉体的光吸收特性。研究了催化剂组成、光照时间以及催化剂用量对催化降解甲基橙性能的影响。结果表明:九水硝酸铁与五水硝酸铋热分解速率相差较大是引起铁酸铋粉体合成过程中产生杂相的原因。降低铋铁配比有利于铁酸铋相的形成,其中铋铁配比为0.90∶1的原料合成的复合催化剂粉体紫外光降解甲基橙效率最高。     

活性炭负载铁锰复合氧化物催化臭氧处理分散染料

用浸渍法制备了负载铁锰复合氧化物的活性炭,以分散染料的臭氧催化氧化为目标降解物研究其催化性能。负载铁锰复合氧化物催化剂的催化性能较单一负载铁、锰的活性高,催化剂的最佳焙烧温度为500℃,反应时间为10min,臭氧浓度为27.98mg/L;负载型活性炭与臭氧之间有协同作用,共同催化氧化分散染料。     

过渡金属-铈复合氧化物对碳烟的催化燃烧性能和表征

采用共沉淀法制备了不同过渡金属(Fe、V、Mn、Co、Cu)和铈的复合体氧化物催化剂,并用程序升温还原法(H2-TPR)、BET、XRD、拉曼光谱(RS)和光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征.同时,利用热重法测试了催化剂对碳烟的催化活性.实验结果表明,过渡金属的添加极大地提高了氧化铈的催化活性,其中,铈铁复合氧化物的催化活性最高.催化剂催化燃烧碳烟的活性与催化剂表面的耗氢量以及催化剂表面氧种OⅡ的含量紧密相关.     

FeSAPO-34和CuFeSAPO-34分子筛的可控制备、表征及其低温NH3-SCR活性

采用一锅水热法制备了一系列不同铁前驱体的FeSAPO-34分子筛催化剂和元素掺杂的分子筛催化剂,考察了铁源和元素掺杂对分子筛催化剂的可控合成和低温催化还原NO_x性能的影响,并采用ICP、XRD、FESEM、BET、H2-TPR、XPS、NH₃-TPD、EPR及UV-Vis DRS等表征技术进行分析.活性结果表明,不同铁前驱体对所制备的FeSAPO-34分子筛催化剂的可控合成产生较大影响且对应分子筛催化剂的NH₃-SCR活性也存在较大差别.3种分子筛催化剂的低温活性顺序为：Fe_0.1SAPO-34-C>Fe_0.1SAPO-34-S>Fe_0.1SAPO-34-N. Cu掺杂的Cu_0.01Fe_0.1SAPO-34催化剂在200℃时NO_x转化率即可达82%,这反映出Cu掺杂能大大提高分子筛催化剂的低温选择性催化还原（SCR）活性.表征结果表明,不同铁源导致所制备催化剂的晶相结构、Fe物种...     

某高砷煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与评价

为分析燃煤电厂平板式抗砷中毒SCR脱硝催化剂在高砷燃煤烟气中的运行效果,测试了抗砷中毒SCR脱硝催化剂和新鲜催化剂的脱硝活性,通过X射线原子荧光(XRF)、N2吸附/脱附、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等方式表征催化剂样品.结果表明:运行一年的催化剂在150～450℃烟气条件下的脱硝活性与新鲜催化剂非...