VOCs催化燃烧的非贵金属催化剂研究进展

挥发性有机化合物（ VOCs） 是大气污染的主要来源之一,催化燃烧是有效的VOCs处理技术,而非贵金属催化剂是催化燃烧技术研究的热点。综述了多种结构形式的非贵金属催化剂的种类、活性组分及其催化性能的研究进展,探讨了水含量、杂质气体等因素对催化剂活性的影响。指出：将催化剂的制备和机理研究与实际应用中的工艺计算和设计相结合,开发用于VOCs催化燃烧的高活性、高稳定性、价格低廉的催化材料和工艺是今后的研究方向。     

活性炭复合材料负载催化剂催化臭氧氧化处理石化废水

采用催化臭氧氧化深度处理某石化厂炼油废水,制备了活性炭复合材料负载催化剂(Fe_2O_3/ACNT),与几种常见负载催化剂进行了物性和COD去除效果的对比,并对Fe_2O_3/ACNT的催化效果和稳定性进行了详细分析。结果表明:催化剂的催化臭氧氧化活性由高到低的顺序为Fe_2O_3/ACNTFe_2O_3/活性炭Fe_2O_3/Al2O3Fe_2O_3/陶粒;Fe_2O_3/ACNT催化剂具有较高的比表面积、孔体积、强度和吸水率,使COD去除率由单独臭氧氧化时的约20%提高到66.8%。在催化剂填充量200 m L、废水pH 7.6、臭氧投加量200 mg/L、体积空速1 h~(-1)的条件下运行30d,COD去除率平均达65.1%,出水COD均值为40.8 mg/L,最高值为44.3 mg/L,满足外排水COD小于50 mg/L的指标。催化剂稳定性良好,运行30 d活性未见明显降低,具有在环保领域应用的前景。     

MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂的制备及其性能

以凹凸棒土为载体、MnO_2为活性组分,制备了MnO_2陶粒臭氧氧化催化剂,并以草酸为模拟污染物,采用响应面法对催化剂的制备条件进行了优化。实验结果表明:各因素对草酸去除率影响的显著性顺序为MnO_2投加量盐酸溶液质量分数煅烧时间煅烧温度。催化剂的最佳制备条件为:MnO_2投加量200 mg/g,盐酸溶液质量分数20%,煅烧时间2 h,煅烧温度400℃。在初始草酸质量浓度150 mg/L、溶液pH 3.11、臭氧投加量8.10 mg/min、臭氧-氧气曝气量400 m L/min的条件下,最佳条件制备的催化剂在反应30 min时的草酸去除率达66.99%。催化剂具有良好的活性稳定性,且催化过程中Mn~(2+)溶出量低。催化剂具有较大的比表面积,负载的MnO_2类型为α-MnO_2和β-MnO_2。     

电絮凝技术处理煤气化灰水

采用电絮凝技术处理粉煤加压气化航天炉装置产生的灰水。中试结果显示：灰水经电絮凝一体化装置处理后,出水中总钙和总镁的平均值分别降至180 mg/L和11.1 mg/L,有效抑制了结垢的发生;相对于单一氢氧化钠,碳酸钠和氢氧化钠共同作用的处理效果更好。工业化应用结果表明,电絮凝一体化装置对灰水的总硬度、浊度和悬浮物均有较好的去除效果,其平均去除率分别为32.5%、66.7%和73.0%。采用该技术处理煤气化灰水具有较强的经济性。     

O_3-H_2O_2催化氧化技术深度处理石化含盐废水

采用O_3-H_2O_2-催化剂氧化体系对某石化企业含盐废水的二级生化出水进行处理,考察了不同反应体系下的反应时间、O_3流量、H_2O_2投加量对COD去除效果的影响。实验结果表明:O_3-H_2O_2-催化剂氧化体系对石化含盐废水的处理效果最好;在臭氧流量为40 m L/min、H_2O_2投加量为50 mg/L、催化剂投加量为300 g/L、反应时间为60 min的条件下,COD去除率为51.4%,出水COD为52.0 mg/L,达到GB31570—2015《石油炼制工业污染物排放标准》的要求。     

α-Fe2O3/AC催化剂的制备及光Fenton反应降解双酚A

采用温和的无模板溶液反应合成了α-Fe₂O₃/AC复合催化剂,作为光Fenton降解双酚A反应的催化剂。通过XRD、SEM、FTIR、DRS、BET、XPS等方法对催化剂的形貌和理化特性进行了分析。结果表明：该催化剂晶型良好,为介孔材料,能够有效吸收和利用紫外光和可见光;该催化剂具有较高的催化活性,稳定性良好;在初始双酚A质量浓度为30 mg/L、溶液pH为4、H₂O₂加入量为320 mg/L、反应温度为40 ℃、催化剂加入量为1.33 g/L的条件下,双酚A降解率可达91.4%。     

超声-紫外光协同催化体系降解水中菲

以纳米TiO_2为催化剂,采用超声-紫外光协同催化体系降解水中菲,并考察了菲降解率的影响因素。实验结果表明:不同类型TiO_2对菲降解率的大小顺序为锐钛矿型TiO_2P25型TiO_2金红石型TiO_2;超声-紫外光协同催化体系对菲的降解率大于单独超声体系或紫外光催化体系,且均遵从一级反应动力学规律;在超声频率为60k Hz、声强为0.233 W/cm2、TiO_2投加量为0.06 g/L、pH为4.0、H_2O_2浓度为19.59 mmol/L的条件下降解75 min后,超声-紫外光协同催化体系对初始质量浓度为0.96 mg/L的菲的降解率可达76.78%。     

可溶态汞治理新方法的研究

采用自制的ＴＣ型钛系催化剂（ＴｉＯ２／ＣｏＯ）,对于含汞为５０ｍｇ／Ｌ的试液,经一次性处理,并控制试液ｐＨ＝７．５,搅拌２ｍｉｎ,可使试液中汞含量降至０．０００４４ｍｇ／Ｌ,汞去除率达９９．９９％以上。催化剂可重复使用,并可用ＨＣｌ溶液再生。方法简便、快速。对于５种工厂废水试验结果令人满意。     

RS-1型含硫有机废气燃烧催化剂

考察了RS-1型催化剂对乙硫醇、丁硫醇、二硫化碳、硫酸二甲酯、乙醇、二甲苯等有机物的氧化活动性。实验结果表明,这种催化剂对乙硫醇等含硫有机物均有较高的氧化活性,且有机硫的氧化产物SO_x不与催化剂发生化学反应。经分析检测,氧化产物SO_x放出率接近100％。在反应温度380℃,空速10000h~(-1),乙硫醇和丁硫醇浓度分别为4000—8000mg/m~3、6000—8000mg/m~3时,净化率≥99％。该催化剂适用于净化制药厂、农药厂等生产排放的含硫废气。     

用CuSO4-KAl(SO4)2-Na2MoO4作催化剂快速测定COD

本文提出以CuSO_4-KAl(SO_4)_2-Na_2MoO_4作催化剂,在H_2SO_4-H_3PO_4混酸中快速测定废水COD新方法。正交实验测定的最佳条件是:CuSO_4 0.4g;KAl(SO_4)_2 1.8g;Na_2MoO_4 0.5g;H_2SO_4:H_3PO_4=3(体积比);回流时间0.5h。通过对废水COD的测定,取得与标准法相近的结果。回流时间缩短为0.5h,试剂费用降低50％。