催化燃烧技术处理VOCs的研究进展

催化燃烧处理VOCs是目前最有效的技术之一,具有低温降解、减少能耗、效率高等优势。本文介绍了贵金属型催化剂(Pd、Pt、Au)和过渡型金属氧化物催化剂(Mn、Cu、Fe、Co)的研究进展,并指出简化合成过程或寻求高效易合成的新型催化剂是未来努力的方向。     

聚酯废气在Cu-Mn催化剂上的催化燃烧

在30Nm^3／h中试装置上研究了聚酯生产废气在Cu—Mn催化剂上的催化燃烧。研究表明，应用催化燃烧工艺能够连续平稳处理聚酯生产废气。其适宜操作条件是：催化燃烧反应器进口温度250℃，空速20000h^-1。经此条件处理后。总烃去除率达97．1％-99．6％，净化排气中总烃和乙醛浓度均小于100μL／L，符合国家排放标准。     

氧化物载体对Ni-V催化剂催化燃烧二氯甲烷的影响

以Al₂O₃,TiO₂,ZrO₂ 3种氧化物为载体,通过溶胶凝胶法制备以Ni-V双金属氧化物为活性组分催化剂,在固定床反应器上研究了催化剂的二氯甲烷（DCM）催化燃烧性能.并通过XRD、BET、FTIR-Pyridine和H₂-TPR表征分析催化剂的物理化学特性,结果表明催化剂的氧化还原性能与酸性存在一定的协同能力促进DCM的催化氧化.10% Ni-V/Al₂O₃和10% Ni-V/TiO₂催化剂表面大量的酸性位点和强氧化性使得催化剂在催化燃烧DCM时拥有较好的活性,其中10% Ni-V/Al₂O₃在252℃时就有90%的转化率,但其在低温时易产生含氯有机副产物的CH₃Cl,并且50h连续稳定性测试发现其有失活现象.而10% Ni-V/TiO₂催化剂达到90%转化率时温度为274℃,且其在DCM降解中并没有CH₃Cl的产生,稳定性测试中也没有失活现象发生,这可能是与其拥有更多中强度B酸以及较强氧化还原能力有关.     

复合金属氧化物Cu-Co-Al低温催化水解HCN

采用共沉淀法制备了Cu-Al、Co-Al和Cu-Co-Al复合金属氧化物催化剂,考察了3种催化剂对HCN的催化水解性能,并通过XRD、BET、XPS和H2-TPR等对催化剂的结构和性能进行表征.结果表明, Cu-Co-Al催化剂展示最高的催化活性. 反应温度200℃,反应180min后, Cu-Co-Al、Cu-Al和Co-Al催化剂对HCN的转化率分别为95%,90%,10%;NH3生成量分别为122,118,18mg/m3.低结晶度、高分散性、高比表面积的催化剂有利于低温HCN水解.适量的表面分子氧含量、较高的Cu2+和Co3+含量、较低的还原温度是Cu-Co-Al催化剂具有较高的HCN低温水解活性的主要原因.     

甲烷燃烧催化剂研究进展

甲烷是天然气的主要成分,广泛应用于电厂、天然气车和各种化学品合成等领域。但由于其具有强温室效应,使用过程中的甲烷泄露和排放会对环境造成重大影响。甲烷直接燃烧净化所需的反应温度高,常伴随高温副产物NO_x等,对环境危害较大。催化燃烧是一种更为高效清洁的处理技术,而该技术的核心是高效稳定的催化剂。文章综述了近年来国内外用于甲烷燃烧的贵金属和非贵金属催化剂研究进展。两类催化剂各有特点,其中贵金属催化剂低温活性优异,载体选择丰富,但是成本较高和易发生高温团聚成为制约其工业应用的重要原因。非贵金属催化剂成本低,热稳定性优异,但起燃温度较高,仅适用于高温工况。工业尾气中常含有大量水蒸气和微量SO₂,为了满足长期稳定的工业应用需求,无论贵金属还是非贵金属催化剂,其抗中毒能力仍需改进提升。此外,文章总结了贵金属和非贵金属催化剂活性物种、反应机理研究进展,以及工业化应用的可行性,并展望了该领域未来可能的发展方向。     

催化燃烧在漆包机上的应用和改进

<正> 随着工业的迅速发展,有机废气污染日益严重,特别是电工厂排出大量含苯、酚的刺激性气体,恶化着厂区周围环境。电工产品和绝缘材料在生产过程中有机溶剂挥发或蒸发进入大气,吸入会引起头晕、头痛、失眠、流泪、恶心、呕吐、食欲不振、全身无力,重者肝肾遭到损害,昏迷失去知觉,神经麻木,呼吸道和结膜发炎。我国环境标准对工厂排放有机废气未作限量规定,对居住区大气中有机物质最高容许浓度作了规定,如     

有机废气催化燃烧技术

对催化燃烧处理有机废气的基本原理、特点及经济性，以及催化剂、动力学和工艺流程等研究进展进行综述。     

Mn基金属氧化物催化剂常温催化氧化甲醛

以硝酸铈和高锰酸钾为原料,采用络合法制备了一系列Mn-Ce-O混合氧化物催化剂,并通过正交实验设计方案,考察了Mn/Ce摩尔比、水化热温度、焙烧温度及焙烧时间对Mn-Ce-O混合氧化物催化剂常温催化氧化甲醛性能的影响,并采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和红外光谱（IR）等技术对催化剂进行微观表征与分析.结果表明：当Mn/Ce摩尔比1：1,水化热温度为180℃,焙烧温度为350℃时,催化剂表现出最佳的常温氧化活性,36h甲醛降解率可达94.2%,且稳定性良好.催化剂氧化活性的高低与材料比表面积并非正相关,而与材料结构形态存在密切关联,而材料结构主要取决于水化热温度,其次是Mn/Ce摩尔比.     

负载型金属氧化物催化剂分解臭氧的研究

用浸渍法制备了活性炭、γ-氧化铝和分子筛负载的MnO2,CuO,Fe2O3催化剂,并考察了它们对臭氧分解的催化性能。结果表明,MnO2催化剂优于CuO,Fe2O3,催化剂,活性炭为载体的催化剂优于γ-氧化铝和分子筛为载体的催化剂。温度对臭氧催化分解影响很大,在90℃时,MnO2／AC催化剂对臭氧的去除率可达80％以上。当存在一定浓度的水蒸气时,湿度越大,催化性能越差。当臭氧初始质量浓度低于50mg／L时,随着臭氧初始浓度的增加,催化性能有一定的下降。     

改性赤泥催化剂制备及其催化燃烧甲苯性能

以赤泥固废为原料,采用酸溶-碱沉淀耦合焙烧处理方法制备低成本改性赤泥催化材料,通过XRF,BET,H2-TPR,热重分析,FT-IR等手段进行表征测试分析,结果发现,酸溶-碱沉淀法耦合焙烧改性后的赤泥比表面积较原始赤泥提高了约26倍,较原始赤泥的甲苯催化活性大幅度提高.H2-TPR结果表明,改性后赤泥的还原峰温度向低温...     

过渡金属催化剂对邻二氯苯的催化氧化研究

以过渡金属的氧化物制得催化剂系列 ,研究其对邻二氯苯的氧化活性 ,考察反应温度、催化剂负载量、空间速度对氧化过程的影响 ,过渡金属氧化物对邻二氯苯的氧化活性顺序为 :CrOx>CuOx >VOx >MnOx >MoOx。 5wt.%V 1 0wt.%Mo3wt.%Mn/Al2 O3催化剂在 350℃时对邻二氯苯转换率达到了 90 %以上。     

微波诱导金属氧化物去除模拟污染土壤中的PCB77

采用硅藻土模拟实际土壤,选用纳米金属氧化物为催化剂,在密封体系中研究了微波诱导催化反应对PCB77污染土壤的修复效果,考察了微波辐射时间、不同纳米金属氧化物、酸的浓度和类型、MnO2添加量对PCB77去除效果的影响.结果表明,与无微波辐射的对照相比,微波诱导催化反应1 min后PCB77的去除率提高了1倍.仅微波辐射条件下,PCB77的去除率随着辐射时间的增加而提高,10 min趋于平衡.此时,在加入8 mol/L H2SO4体系中PCB77可去除50%;在加入水的体系中,去除率约为20%;而在加入10 mol/L NaOH或无水体系中去除率几乎为0.微波诱导MnO2催化去除PCB77的效果最好,反应1 min去除率高达90%以上,而Fe2O3、CuO和Al2O3的催化去除效果较差.在微波诱导MnO2催化条件下,随着H2SO4溶液浓度从1mol/L增加到8 mol/L,PCB77的去除率从37.0%增加到98.5%,且H2SO4溶液主要是起酸化作用.此外,添加0.01、0.03和0.05g MnO2对PCB77催化去除效果基本相同.     

过渡金属掺杂对镧锡烧绿石催化碳烟燃烧性能的影响

催化燃烧是去除机动车排放碳烟颗粒物的有效方法之一.利用CTAB辅助法制备了不同过渡金属掺杂的镧锡烧绿石型La_2Sn_(1.8)TM_(0.2)O_7(TM为Sn、Mn、Fe、Co和Cu)复合氧化物催化剂.采用XRD、氮气吸脱附、SEM、FT-IR、H2-TPR和荧光光谱(PL)等手段表征了催化剂的理化性质,采用程序升温氧化(TPO)技术评价了其催化碳烟燃烧的活性.研究发现,催化剂经900℃焙烧后呈球形形貌,具有相对较大的比表面积(~20 m2·g~(-1)).低价过渡金属离子的掺杂使氧空位的整体浓度增加,有利于催化剂活化吸附氧分子,改变材料的氧移动和氧化还原性能.富氧气氛下,少量过渡金属掺杂提高了烧绿石催化碳烟燃烧的活性和选择性,这与氧空位浓度的增加以及氧化还原能力的提高有关,其中Co-LSO具有较好的催化性能,起燃温度(T10)为379℃,CO_2选择性接近100%;NOx气氛存在可以进一步提升催化剂氧化去除碳烟的活性.利用等温反应和碳烟厌氧滴定实验进行了活性氧浓度的定量和反应动力学分析,并计算出富氧气氛下催化反应的转化频率(TOF),其中Co-LSO样品的TOF值最大为3.20×10~(-3)s~(-1),基于TOF的活性顺序与TPO法得到的起燃性能的结果基本一致.     

复合氧化物催化剂用于汽车尾气净化的研究

研制了一系列非贵金属复合氧化物催化剂,测定这些催化剂净化汽车尾气的活性和抗硫、磷、铅及析碳中毒等性能,排出了它们的活性和抗硫中毒的顺序。实验表明,ASC(Re-Mn-Pb-Cu-Cr-A-O_x/Al_2O_3,A助剂)催化剂具有较高的活性及较好的抗硫磷、铅及析碳中毒性能,具有较好的应用前景。     

Ni/Fe/Cu氧化物的催化臭氧化作用研究

以吐氏酸的臭氧氧化为例,研究了过渡金属镍、铁、铜单组分和不同配比双组分氧化物的催化作用,附着沉淀法制备的Ｎｉ－Ｆｅ（１：４）和Ｎｉ－Ｃｕ（４：１）催化剂的臭氧利用率分别比γ－Ａｌ２Ｏ３载体提高了２８．９％和２４．３％,金属氧化催化臭氧化能显著改善吐氏酸溶液的可生化性,当溴氧消耗量为０．２５－０．３５ｇ／Ｌ时,ＢＯＤ５／ＣＯＤ达到最大值０．２８。     

钙钛矿型催化剂催化燃烧VOCs的抗水蒸气性能研究

用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了La0.8M0.2CoO(3M=Sr,Ce,Ba,Ca)4种钙钛矿型复合氧化物催化剂。通入相对湿度为70%的甲苯测试表明,相比较于没有水蒸气存在的情况,4种催化剂的催化活性都有所下降。同时还可发现,A位部分取代的离子不同,催化剂的催化活性下降程度不同,即抗水蒸气性能也不同。所制备的四种催化剂的抗水蒸气性能依次为La0.8Sr0.2CoO3>La0.8Ce0.2CoO3≈La0.8Ca0.2CoO3>La0.8Ba0.2CoO3,其ΔT50%分别为12℃、20℃、20℃和50℃左右,说明除La0.8Ba0.2CoO3外,其它3种对水蒸气具有一定的抗中毒性能。XRD、BET和SEM表征结果证实,水蒸气分子与甲苯分子竞争吸附占据催化剂表面部分活性位,使用于催化氧化甲苯的有效活性位相对减少;同时其与活性组分在高温下发生反应生成新物质,在催化剂表面形成一层致密的涂层,堵塞了原来的孔道结构,从而使催化剂比表面积减少而活性下降。     

非贵金属室温CO氧化催化剂的研究

文章采用共沉淀法制备了系列铜锰氧化物催化剂,以CO催化氧化作为目标反应,考察了各种制备条件——沉淀剂种类、滴加顺序、原料液[Cu]/[Mn]比、沉淀温度、老化时间、老化pH值等对催化剂催化性能的影响,从而确定室温下用于CO氧化的铜锰催化剂的最优制备条件。该催化剂相比商品化的霍加拉特剂,具有更好的室温活性和活性稳定性。     

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.     

废水处理中高级氧化非均相催化剂的研究进展

催化氧化技术是近年来广泛应用于废水领域,处理有毒有害且难生物降解污染物的一种新型高级氧化技术。文章在查阅了国内外大量文献的基础上,概述了催化氧化技术的最新进展,着重阐述了近年来催化氧化法中有关催化剂的研究进展和方向,同时将催化氧化法与其它废水处理方法比较,并举例说明了催化氧化法在工业废水处理中的应用。     

共沉淀法制备铜系催化剂及其稳定性的研究

主要介绍了利用共沉淀方法制备铜系催化剂,并考察了制备过程中各个工艺参数对铜系催化剂稳定性的影响。通过优化催化剂的设计和制备方法,可有效地改善Cu2+的溶出问题,使该类催化剂具有广阔的应用前景。