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再生烟气脱硝催化剂

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  • 焦炉烟气脱硫脱硝技术应用

    1、前言  在烟气治理领域焦炉烟气脱硝一直是时下关注的重点,特别是国家颁布了最新的《炼焦化学工业污染物排放标准》之后,对焦化烟气脱硝技术提出了更高的要求,本文针对焦炉烟气脱硫脱硝技术进行阐述,希望能给钢铁企业提供一定的借鉴价值。  2、脱硫脱硝工艺及原理  2.1 密相干塔脱硫+SCR脱硝技术  密相干塔脱硫+SCR脱硝技术是利用脱硫脱硝等各分系统的协同组合,实现焦炉烟气大气污染物的协同治理,具有良好的脱硫脱硝除尘效果和技术经济性,正在逐步被国内各大钢厂所采用。其中脱硝采用烟气经热风炉升温后(烟气温度280—320℃)的准低温SCR技术,脱除效率高,运行稳定可靠,脱硝后烟气利用余热锅炉进行热量回收。  2.2 半干法SDA脱硫+SCR脱硝技术  半干法SDA脱硫+SCR脱硝的主要流程为:废气首先进入脱硫塔,在脱硫塔内进行脱硫;从脱硫塔出来的脱硫后烟气进入除尘装置,烟气先经除尘器布袋除尘,除尘后的烟气与加入的还原剂(氨气)充分混合,混合后的烟气进入脱硝催化剂层,在催化剂作用下发生还原反应,脱除NOx;净化后的洁净烟气经过系统引风机送回烟囱排放。该工艺采用低温脱硝工艺,在脱硝之前采用半干法高效脱硫并除尘,延长低温脱硝催化剂在高效脱硝区的使用寿命,降低烟气净化工艺运行费用。主要工艺流程图如下:  3、两套脱硫脱硝装置的优越性  3.1 密相干塔脱硫+SCR脱硝技术的优势  3.1.1对脱硫脱硝原料品质要求低,价格低廉  该脱硫脱硝使用的原料为CaO和自产氨水,CaO的价格相对便宜,而且原料充足,脱硝效果良好。脱硝效率在80%以上。  3.1.2、节能效果良好  脱硝后的烟气经余热锅炉进行余热回收,除盐水吸收热量最终形成饱和蒸汽,送至焦化厂蒸汽总管,降低能源消耗,余热锅炉采用全自动运行。  3.1.3、自动化性能高,安全性能好  整个过程采用自动控制,工艺流程简单,设备少,容易操作。热风炉程序设有自动点火和自动吹扫操作,当高炉煤气压力较低时,可以适当补充焦炉煤气,提高炉膛温度,进而提高废气温度,满足脱硝要求。  3.2 半干法SDA脱硫+SCR脱硝技术的优势  3.2.1采用旋转喷雾干燥法(SDA法)进行高效低温降烟气脱硫,满足SO2排放要求的同时,吸附烟气中焦油等粘性物质,降低烟气中SO2及其他组分對低温脱硝效率的影响;并可根据烟气入口SO2浓度调节脱硫剂溶液的喷入量,实现在满足排放要求的前提下减少脱硫剂的使用量,以最经济的方式运行。  3.2.2采用低温脱硝催化剂利用NH3-SCR原理进行低温脱硝。此种催化剂对焦炉烟气具有很强的适应性,具有良好的低温活性,焦炉煤气升温幅度小,降低了高炉煤气的用量。  3.2.3脱硝前除尘,减少烟气中的粉尘在通过脱硝催化剂层时对催化剂表面的磨损,可以有效延长脱硝催化剂的使用寿命,减少脱硝催化剂的用量,同时可以脱出烟气中的粉尘等颗粒物,使烟气的颗粒物排放达标。  4、结语  通过两套脱硫脱硝装置的应用,焦炉废气中的颗粒物、SO2和NOx等三大指标全部满足国家特排标准,氮氧化物和颗粒物已经完全实现了超低排放,确保了焦炉生产稳定,有很好的推广价值。

  • 焦炉烟气脱硫脱硝技术进展与建议

    摘要:分析了我国焦化行业SO2、NOx排放现状及污染物浓度的主要影响因素,对比了以氨法、石灰/石灰石法、双碱法、氧化镁法、喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的焦炉烟气脱硫技术,以低氮燃烧技术、低温选择性催化还原脱硝技术、氧化脱硝等为代表的焦炉烟气脱硝技术,以活性焦、液态催化氧化等为代表的焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术的工艺原理、脱硫脱硝效率及各自优缺点;总结了焦炉烟气脱硫脱硝技术在工艺路线选择、烟气排放、次生污染等方面存在的问题。指出焦炉烟气污染治理需有效融合源头控制、低氮燃烧、末端净化3方面,并不断加强焦炉操作管理水平及新技术的应用。  引言  燃煤烟气中的SO2和NOx所引起的酸雨、光化学烟雾和雾霾等环境污染已严重影响人类生存与发展。目前最有效且应用最广的燃煤烟气SO2和NOx污染治理措施是燃烧后烟气脱硫脱硝技术。作为国内第二大用煤领域,我国煤炭焦化年耗原煤约10亿t,占全国煤炭消耗总量的1/3左右。当前,燃煤发电领域气脱硫脱硝技术发展及应用相对成熟,大部分煤电企业SO2和NOx排放已达超净标12017年第6期洁净煤技术第23卷准;但作为传统煤化工行业,我国焦化领域发展相对粗放,污染物治理措施更是在近年来不断严苛的环保政策下迫以实行,多数焦化企业尚未实现焦炉烟气SO2和NOx排放有效防控,与GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中的规定有一定差距。由于焦炉烟气与燃煤电厂烟气在烟气温度、SO2和NOx含量等方面均存在差异,故二者的脱硫脱硝治理技术路线不能完全等同。研究与实践表明,我国焦炉烟气脱硫脱硝技术在工艺路线选取、关键催化剂国产化、系统稳定运行等方面存在一定问题,严重制约了焦化行业污染物达标排放。  1焦化行业SO2及NOx排放现状  据统计,2015年全国SO2排放总量为1859.1万t、NOx排放总量为1851.8万t。煤炭焦化是工业用煤领域主要污染源之一,焦炉烟气是焦化企业中最主要的废气污染源,约60%的SO2及90%的NOx来源于此。焦炉烟气中SO2浓度与燃料种类、燃料中硫元素形态、燃料氧含量、焦炉炭化室串漏程度等密切相关;NOx浓度则与燃烧温度、空气过剩系数、燃料气在高温火焰区停留时间等密切相关。以焦炉煤气为主要燃料的工艺,其烟气中的SO2直接排放浓度为160mg/m3左右、NOx直接排放浓度为600~900mg/m3(最高时可达1000mg/m3以上);以高炉煤气等低热值煤气(或混合煤气)为主要燃料的工艺,其烟气中的SO2直接排放浓度为40~150mg/m3、NOx直接排放浓度为300~600mg/m3。可见,无论以焦炉煤气或高炉煤气为主要燃料的工艺,如未经治理,其烟气中的SO2和NOx浓度均难以稳定达到标准限值排放要求。  随着国家对环境保护的日益重视,我国焦化领域烟气达标排放势在必行。2017年起,《排污许可证申请与核发技术规范-炼焦化学工业》将首次执行,该规范对焦化行业污染物排放提出了更高要求。如前所述,焦炉烟气中SO2和NOx达标排放的主要技术手段为末端脱硫脱硝治理,故本文将对比分析我国焦炉烟气现行脱硫脱硝技术工艺原理、硫硝脱除效率及各自技术优缺点,总结国内焦炉烟气脱硫脱硝技术应用存在的共性问题,以期为我国焦化行业脱硫脱硝技术的选择与优化提供参考。  2焦炉烟气脱硫脱硝技术  目前,我国焦炉烟气常用的末端脱硫脱硝的治理工艺路线可分为单独脱硫、单独脱硝、脱硫脱硝一体化等3类。  2.1脱硫技术  根据脱硫剂的类型及操作特点,烟气脱硫技术通常可分为湿法、半干法和干法脱硫。当前,焦炉烟气脱硫领域应用较多的为以氨法、石灰/石灰石法、双碱法、氧化镁法等为代表的湿法脱硫技术和以喷雾干燥法、循环流化床法等为代表的半干法脱硫技术,而干法脱硫技术的应用较为少见,故本文着重介绍湿法及半干法焦炉烟气脱硫技术。  2.1.1湿法脱硫技术  1)氨法  氨法脱硫的原理是焦炉烟气中的SO2与氨吸收剂接触后,发生化学反应生成NH4HSO3和(NH4)2SO3,(NH4)2SO3将与SO2发生化学反应生成NH4HSO3;吸收过程中,不断补充氨使对SO2不具有吸收能力的NH4HSO3转化为(NH4)2SO3,从而利用(NH4)2SO3与NH4HSO3的不断转换来吸收烟气中的SO2;(NH4)2SO3经氧化、结晶、过滤、干燥后得到副产品硫酸铵,从而脱除SO2。  焦炉烟气氨法脱硫效率可达95%~99%。吸收剂利用率高,脱硫效率高,SO2资源化利用,工艺流程结构简单,无废渣、废气排放是此法的主要优点;但该法仍存在系统需要防腐,氨逃逸、氨损,吸收剂价格昂贵、脱硫成本高、不能去除重金属、二噁英等缺点。  2)石灰/石灰石法  石灰/石灰石法脱硫工艺由于具有吸收剂资源丰富、成本低廉等优点而成为应用最多的一种烟气脱硫技术。该工艺主要应用氧化钙或碳酸钙浆液在湿式洗涤塔中吸收SO2,即烟气在吸收塔内与喷洒的吸收剂混合接触反应而生成CaSO3,CaSO3又与塔底部鼓入的空气发生氧化反应而生成石膏。焦炉烟气石灰/石灰石法脱硫效率一般可达95%以上。石灰/石灰石法脱硫的优点在于吸收剂利用率高,煤种适应性强,脱硫副产物便于综合利用,技术成熟,运行可靠;而系统复杂、设备庞大、一次性投资大、耗水量大、易结垢堵塞,烟气携带浆液造成“石膏雨”、脱硫废水处理难度大等是其主要不足。  3)双碱法  双碱法,即在SO2吸收和吸收液处理过程中使用了不同类型的碱,其主要工艺是先用碱金属钠盐清液作为吸收剂吸收SO2,生成Na2SO3盐类溶液,然后在反应池中用石灰(石灰石)和Na2SO3起化学反应,对吸收液进行再生,再生后的吸收液循环使用,SO2最终以石膏形式析出。双碱法焦炉烟气脱硫效率可达90%以上。双碱法脱硫系统一般不会产生沉淀物,且吸收塔不产生堵塞和磨损;但工艺流程复杂,投资较大,运行费用高,吸收过程中产生的Na2SO4不易除去而降低石膏质量,吸收液再生困难等均是该技术需要解决的问题。  4)氧化镁法  氧化镁法脱硫是一种较成熟的技术,但由于氧化镁资源储量有限且分布不均,因此该法在世界范围内未得到广泛应用;而我国氧化镁资源丰富,有发展氧化镁脱硫的独特条件。该工艺是以氧化镁浆液作为吸收剂吸收SO2而生成MgSO3结晶,然后对MgSO3结晶进行分离、干燥及焙烧分解等处理后,MgSO3分解再生的氧化镁返回吸收系统循环使用,释放出的SO2富集气体可加工成硫酸或硫磺等产品。该法脱硫效率可达95%以上。氧化镁法脱硫技术成熟可靠、适用范围广,副产品回收价值高,不发生结垢、磨损、管路堵塞等现象;但该法工艺流程复杂,能耗高,运行费用高,规模化应用受到氧化镁来源限制且废水中Mg2+处理困难。  2.1.2半干法脱硫技术  1)喷雾干燥法  喷雾干燥法脱硫是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成较大的接触表面积,在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。该法所用吸收剂一般是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下,喷雾干燥法焦炉烟气脱硫效可达85%左右。其优点在于脱硫是在气、液、固三相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态易处理的CaSO4、CaSO3,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少;缺点是自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率有待提高。所以,选择开发合理的吸收剂是喷雾干燥法脱硫面临的新难题。  2)循环流化床法  该法以循环流化床原理为基础,通过对吸收剂的多次循环延长吸收剂与烟气的接触时间,通过床层的湍流加强吸收剂对SO2的吸收,从而极大地提高了吸收剂的利用率和脱硫效率。该法的优点在于吸收塔及其下游设备不会产生黏结、堵塞和腐蚀等现象,脱硫效率高,运行费用低,脱硫副产物排放少等。但此法核心技术和关键设备依赖于进口,且造价昂贵,限制了其应用推广。因此因地制宜的研究开发具有自主知识产权,适合我国国情的循环流化床焦炉烟气脱硫技术成为研究者关注的重点;此外,该法副产物中亚硫酸钙含量大于硫酸钙含量,并且为了达到高的脱硫率而不得不在烟气露点附近操作,从而造成了吸收剂在反应器中的富集,这也是循环流化床脱硫工艺有待改进的方面。  2.1.3焦炉烟气常用脱硫技术对比  焦炉烟气常用脱硫技术对比见表1。  2.2脱硝技术  当前,焦炉烟气常用脱硝技术主要包括低氮燃烧技术、低温选择性催化还原(低温SCR)技术和氧化脱硝技术等3种。  1)低氮燃烧技术  低氮燃烧技术是指基于NOx生成机理,以改变燃烧条件的方法来降低NOx排放,从而实现燃烧过程中对NOx生成量的控制。焦炉加热低氮燃烧技术主要包括烟气再循环、焦炉分段加热、实际燃烧温度控制等技术。烟气再循环是焦化领域目前应用较普遍的低氮燃烧技术,我国现有焦炉大部分采用该技术。研究实践表明:烟气再循环的适宜控制量32017年第6期洁净煤技术第23卷为10%~20%,若超过30%,则会降低燃烧效率;该方法的控硝效果最高可达25%。焦炉分段加热一般是用空气、煤气分段供给加热来降低燃烧强度,从而实现热力型氮氧化物生成量减少的效果。实际燃烧温度控制技术是我国自主研发的焦炉温度控制系统,该技术可优化焦炉加热制度,调整焦炉横排温度,降低焦炉操作火道温度,避免出现高温点,降低焦炉空气过剩系数,从而减少NOx生成。理论计算表明,焦炉若采用烟气再循环与分段加热技术组合,可实现NOx排放量低于500mg/m3以下的目标;若采用烟气再循环与实际燃烧温度控制技术组合,NOx排放可控制在600mg/m3左右。  2)低温SCR脱硝  与火电厂烟[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]比,焦炉烟气温度相对较低,一般为170~280℃;针对该特性,我国相关机构开发出低温SCR焦炉烟气脱硝技术,该技术的脱硝效率可达70%以上。低温SCR焦炉烟气脱硝工艺是在一定温度的烟气中喷入氨或尿素等还原剂,混有还原剂的烟气流经专有催化剂反应器,在催化剂作用下,还原剂与烟气中的NOx发生还原反应而生成氮气和水,从而达到脱硝的效果。  低温SCR烟气脱硝技术是目前焦炉烟气脱硝技术中相对成熟和可靠的工艺,脱硝效率较高且易于控制,运行安全可靠,不会对大气造成二次污染;催化剂是制约低温SCR脱硝技术发展的核心问题,降低催化剂进口依赖程度、防止催化剂中毒、解决废弃催化剂所产生的二次污染问题是低温SCR焦炉烟气脱硝技术应努力攻关的方向。  3)氧化脱硝  氧化脱硝技术是利用强氧化剂将NO氧化成高价态的氮氧化物,然后利用碱液进行喷淋吸收的脱硝工艺;目前,在焦炉烟气脱硫脱硝措施中应用的氧化剂主要为臭氧和双氧水。该法设备占地面积小,能同时脱除汞等其他污染物;但该工艺存在氧化剂消耗量大,运行费用高,能耗高,对设备材质要求高,易产生臭氧二次污染等问题。  2.3脱硫脱硝一体化技术  烟气脱硫脱硝一体化技术在经济性、资源利用率等方面存在显著优势,成为近年来研究与利用的点。焦炉烟气脱硫脱硝一体化技术主要集中于活性焦脱硫脱硝一体化技术和液态催化氧化法脱硫脱硝2种。  1)活性焦脱硫脱硝一体化技术  活性焦脱硫脱硝一体化技术是利用活性焦的吸附特性和催化特性,同时脱除烟气中的SO2和NOx并回收硫资源的干法烟气处理技术。其脱硫原理是基于SO2在活性焦表面的吸附和催化作用,烟气中的SO2在110~180℃下,与烟气中氧气、水蒸气发生反应生成硫酸吸附在活性焦孔隙内;脱硝原理是利用活性焦的催化特性,采用低温选择性催化还原反应,在烟气中配入少量NH3,促使NO发生选择性催化还原反应生成无害的N2直接排放。  该法SO2和NOx脱除效率可达80%以上。不消耗工艺水、多种污染物联合脱除、硫资源化回收、节省投资等是焦炉烟气活性焦法脱硫脱硝技术的优点;而该工艺路线也存在活性焦损耗大、喷射氨造成管道堵塞、脱硫速率慢等缺点,一定程度上阻碍了其工业推广应用。  2)液态催化氧化法脱硫脱硝技术  液态催化氧化法(LCO)脱硫脱硝技术是指氧化剂在有机催化剂的作用下,将烟气中的SO2和NOx持续氧化成硫酸和硝酸,随后与加入的碱性物质(如氨水等)发生反应而快速生成硫酸铵和硝酸铵。焦炉烟气液态催化氧化法SO2、NOx脱除效率可分别达到90%及70%以上。硫硝脱除效率高、不产生二次污染、烟温适应范围广等优势使焦炉烟气液态催化氧化法脱硫脱硝技术具有较好的推广前景;但硫酸铵产品纯度、液氨的安全保障、有机催化剂损失控制、设备腐蚀等问题仍是液态催化氧化脱硫脱硝技术亟需解决的难点。  2.4当前焦炉烟气脱硫脱硝技术存在的问题  1)单独脱硫与单独脱硝组合顺序的选择  根据工艺条件要求,脱硝需在高温下进行,脱硫需在低温下进行。若选择先脱硫后脱硝,则经过脱硫后烟温降低,进入脱硝工序之前需将烟温由80℃提升至200℃以上,这将造成能源浪费并增加企业成本;若选择先脱硝后脱硫,在脱硝催化剂作用下,烟气中SO2被部分催化氧化成SO3,生成的SO3与逃逸的NH3和水蒸气反应生成硫酸氢铵,硫酸氢铵具有黏性和腐蚀性,会对脱硝催化剂和下游设备造成堵塞和腐蚀,从而影响脱硝效果及设备使用寿命。  2)焦炉烟气脱硫脱硝后烟气排放问题  焦炉烟气经脱硫脱硝后,可选择直接通过脱硫脱硝装置自带烟囱排放或由焦炉烟囱排放2种方式。若选择直接通过脱硫脱硝装置自带烟囱排放,则当发生停电事故时,烟气必须通过焦炉烟囱排放,而焦炉烟囱由于长时间不使用处于冷态,无法及时形成吸力而导致烟气不能排放,从而引发爆炸等安全事故;脱硫脱硝后的烟气若选择通过焦炉烟囱排放,由于当前很多脱硫脱硝工艺经净化后焦炉烟气温度低于130℃,这种低温将使烟囱吸力不够、排烟困难,从而引起系统阻力增大、烟囱腐蚀,不利于整个生产、净化系统稳定,甚至引起安全事故。  3)焦炉烟气脱硫脱硝后次生污染问题  焦炉烟气经脱硫脱硝后可能产生以下次生污染:①湿法脱硫外排烟气中的大量水汽与空气中漂浮的微生物作用形成气溶胶,最终导致雾霾天气的发生;②氨法脱硫工艺存在氨由于挥发而逃逸的问题;③当前,脱硫副产物的市场前景及销路不畅,会大量堆存污染环境;④当前的脱硫脱硝催化剂大多为钒系或钛系,更换后,用过的催化剂成为危废,若运输和处理过程中管理不当易产生污染。  3结语与建议  1)焦炉烟气污染治理需有效融合源头控制、低氮燃烧、末端净化3方面;应重视污染物源头控制措施,如:有条件的企业应采用高炉煤气或高炉煤气与焦炉煤气的混合作为加热燃料,从源头控制污染物的产生,从而为后续净化系统降低处理难度;选择合理的焦炉煤气脱硫工艺,将焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢等尽可能脱除,以减少焦炉煤气作为加热热源燃烧时产生的硫氧化物。  2)加强焦炉操作管理,对控制污染物排放具有积极促进作用,如:通过加强炉体维护可有效控制炉体串漏,从而避免未经净化的荒煤气进入燃烧室而引起焦炉烟气污染物排放超标;故焦化企业应重视并采取可靠手段加强焦炉操作与管理,以实现控制污染物排放、延长焦炉使用寿命、维护产品质量稳定的多重效益。  3)烟气燃烧温度对氮氧化物产生量具有重要影响,煤炭焦化领域可采取适用的低氮燃烧技术从源头控制污染物产生;如:可采取分段燃烧、烟气再循环等加热方式,控制燃烧室温度,从而抑制氮氧化物产生,以减少后续脱硝系统净化难度。

  • SDS干法脱硫及SCR中低温脱硝技术在焦炉烟气处理的应用

    前言  随着环保排放要求越来越严格,企业治理污染的力度也不断加大,焦炉烟气治理也越来越受到重视。焦炉生产过程中会产生含粉尘、SO2、NOx 等有害物质的废气,对环境造成污染。为减少焦炉烟气中SO2 和NOx 等有害物质排放量,使其满足环保要求,同时更好地改善大气环境质量,很多先进的方法已被应用于实际项目。卢昊等[1] 研究发现,SCR 脱硝技术在低温环境中具有很好的抗硫性能,烟气脱硝率达到85% 以上。金辉等[2] 将SCR 技术实际应用于江苏沂州煤焦化有限公司某项目,攻克了焦炉烟气无法在低温下处理的难题。王岩等[3] 认为焦炉烟气处理应有效融合源头控制、低氮燃烧、末端净化三方面,并对其引起重视。  通过脱硫脱硝除尘工艺净化后,焦炉烟气排放浓度达到SO2 ≤ 30 mg/m3,NOx ≤ 150 mg/m3,粉尘浓度≤ 15 mg/m3,满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中的特别排放限值要求,并能够达到超低排放标准要求。  1 焦炉烟气脱硫脱硝工艺  1.1 工艺流程  焦炉烟气分别由地下机侧和焦侧烟道引出,经旁路烟气管道阀门和新增入口管道阀门切换并汇合后进入烟气总管。同时高效的脱硫剂(颗粒粒径为20~25 μm)通过SDS 干法脱酸喷射及均布装置喷入总烟道并在烟道内被加热激活,其比表面积迅速增大,与焦炉烟气充分接触后发生物理、化学反应,烟气中的SO2 等酸性物质被吸收净化,经吸收并干燥的含粉料烟气进入布袋除尘器进行进一步脱硫反应及烟尘净化。脱硫除尘后的烟气在SCR 脱硝反应器内进行脱硝净化,烟气中的NOx 与喷氨格栅喷出的NH3在静态混合器内充分混合,并在SCR 反应器内在中低温催化剂的作用下与NH3 发生化学反应,生成N2和H2O,从而达到去除烟气中NOx 的目的,净烟气由增压风机抽引,经出口烟道至原焦炉烟囱排入大气。  回原焦炉烟囱的烟气温度满足焦炉热备温度要求,可保证事故状态下焦炉烟囱热拔力依然保持正常。  1.2 副产物综合利用  SDS 干法脱硫的脱硫剂选用高效复合脱硫剂。由于SDS 工艺过喷量很小,因此与其他脱硫方法相比,该方案脱硫副产物很少。副产物中Na2SO4 所占比例  很高,便于综合利用。副产物为干态粉状料,其中,Na2SO4 质量约占总质量的80%~90%,Na2CO3 质量约占总质量的10%~20%。  焦炉脱硫副产物可作为矿山尾矿固化剂的生产原料以外,也可应用在以下领域:掺入水泥中,使水化产物硫铝酸钙更快地生成,加快水泥的水化硬化速度;在玻璃工业用以代替纯碱;在造纸工业中用于制造硫酸盐纸浆时的蒸煮剂;在化学工业中用作制造硫化钠、硅酸钠和其他化工产品的原料;在纺织工业中用于调配维尼纶纺丝凝固剂;还可用于有色冶金、皮革等方面。该脱硝系统更新后的废催化剂,由催化剂厂家回收。  2 工艺技术的选择比较  常用的焦炉烟气脱硫脱硝方法主要有SDS 干法脱硫+ 中低温SCR 脱硝,SDA(Na) 半干法脱硫+ 中低温SCR 脱硝,SDA(Ca) 半干法脱硫+GGH -中低温SCR 脱硝以及活性炭干法脱硫脱硝工艺等。  2.1 SDS干法脱硫工艺  高效脱硫剂(粒径为20~25 μm)通过SDS 干法脱酸喷射及均布装置被喷入烟道并在烟道内被加热激活,其比表面积迅速增大并与烟气充分接触后发生物理、化学反应,烟气中的SO2 等酸性物质被吸收净化。该技术的开发背景是垃圾焚烧行业开发的HCl脱除干法系统,其副产物的主要成分为NaCl,可被回收作为原料再用于生产纯碱。之后SDS 干法脱酸技术在欧洲得到迅速发展,其配套的喷射系统、研磨系统相继被开发。目前在欧洲市场该工艺主要用于垃圾焚烧炉尾气脱酸,但该技术在其他行业包括焦化、玻璃制造、燃煤电厂、危险废物焚烧炉、柴油发电、生物质发电、水泥等都取得了很好的应用效果。  SDS 干法脱硫+ 中低温SCR 脱硝工艺的优点是脱硫、脱硝效率高,无温降,无水操作,投资省,占面积小,副产物少,低电耗,无腐蚀,设备简单,操作维护,脱硫副产物产生量小,硫酸钠含量高等;缺点是会产生少量的脱硫副产物,需要对其进行综合利用。  2.2 SDA半干法脱硫工艺(包括Na法和Ca法)  旋转喷雾干燥(SDA)脱硫技术于二十世纪七十年代早期由丹麦[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]NIR[/color][/url]o 公司研制开发。其脱硫过程是将CaO 或Na2CO3 加水配置成固含量为20%~25% 的Ca(OH)2 浆液或Na2CO3 溶液,通过雾化器高速旋将溶液雾化成30~80μm 的雾滴喷入吸收塔内,塔内的Ca(OH)2 浆液或Na2CO3 溶液雾滴(吸收剂)迅速吸收烟气中的SO2,达到脱除SO2 及其他酸性介张庆文,等:SDS干法脱硫及SCR中低温脱硝技术在焦炉烟气处理中的应用质的目的。同时,焦炉烟气热量瞬间干燥喷入塔内的液滴,使其成为粉状干固体,由袋式除尘器捕集。脱硫工艺流程简单,吸收塔为空塔结构。  SDA(Na) 半干法脱硫+ 中低温SCR 脱硝的优点是脱硫效率高、无废水产生、低水耗、低电耗、无腐蚀;缺点是脱硫剂易结晶、维护困难、副产物难回收利用。SDA(Ca) 半干法脱硫+GGH -中低温SCR 脱硝工艺的优点是脱硫效率中、无废水产生、低水耗、低电耗、无腐蚀;缺点是占地面积大、烟气温度先降低后升高,能耗高、副产物难以利用。  2.3 活性炭干法脱硫脱硝工艺  以物理 -化学吸附原理为基础,活性炭吸附烟气中的SO2、H2O 和O2 后催化反应生成硫酸,然后将其迁移到微孔中储存,而烟气中的NOx 在活性炭催化作用下,和喷入烟气中的氨水发生还原反应,生成N2 和H2O。活性炭通过再生系统释放活性吸附位继续吸附SO2,再生系统排放的含SO2 烟气进入副产物回收系统,SO2 可被加工成多种硫化工产品。  活性炭在再生过程中会产生磨损及化学消耗,因此需要定期补充新的活性炭,磨损的活性炭粉则可返回配煤工段进行再利用。  活性炭干法脱硫脱硝工艺即采用活性炭的吸附作用吸附烟气中的SO2、颗粒物和NOx,从而实现同时脱硫、脱硝和除尘的目的。缺点是烟气温度需降低到150 ℃以下;脱硫副产物中包含硫酸的同时产生污染废水,一次性投资大,运行成本高。  综上所述,无论从工艺技术的先进性(脱硫、脱硝效率),还是从工艺技术的实用性,占地面积,投资成本,废水,副产物利用等方面进行综合分析比较,SDS 干法脱硫及中低温SCR 脱硝工艺是最适合焦炉烟气净化的最佳工艺技术,其配置合理,控制水平达到国际先进水平,可确保脱硫脱硝系统长期、安全、稳定、连续地运行。  3 工艺原理  3.1 SDS工艺原理  SDS 干法脱酸喷射技术是将高效脱硫剂(粒径为20~25 μm)均匀喷射在管道内,脱硫剂在管道内被加热激活,比表面积迅速增大,与酸性烟气充分接触发生物理、化学反应,烟气中的SO2 等酸性物质被吸收净化。  其主要化学反应为:  2NaHCO3 +SO2+1/2O2 → Na2SO4 +2CO2+H2O  2NaHCO3 +SO3 → Na2SO4 +2CO2+H2O  其与其他酸性物质(如SO3 等)的主要反应为:  NaHCO3 +HCl → NaCl +CO2+H2O  NaHCO3 +HF → NaF +CO2+H2O  3.2 SCR脱硝工艺原理  选择性催化还原法(SCR)即在装有催化剂的反应器内用氨作为还原剂来脱除氮氧化物,如图1 所示。  烟气中的NOx 一般由体积浓度约为95% 的NO 和5%的NO2 组成。NOx 经脱硝反应转化成分子态的氮气和水蒸气。SCR 主要反应方程式为:  4NH3+4NO+O2 → 4N2+6H2O  4NH3+2NO2+O2 → 3N2+6H2O31.jpg  4 工艺特点  4.1 SDS脱硫工艺技术特点  SDS 脱硫工艺具有良好的调节特性,脱硫装置运行及停运不影响焦炉的连续运行状态,脱硫系统的负荷范围与焦炉负荷范围相协调,保证脱硫系统可靠稳定地连续运行。该工艺技术特点如下:  (1)系统简单,操作维护方便 ;  (2)一次性投资少,占地面积小;  (3)运行成本低;  (4)全干系统,无需用水;  (5)脱硫效率高;  (6)合理的脱硫剂均布装置;  (7)灵活性很高,可以随时根据排放指标要求调整;  (8)对酸性物质具有较好的脱除效果;  (9)对焦炉工况适应性强;  (10)副产物量少,硫酸钠纯度高,便于回收利用;  (11)系统设置事故通道快速切换装置,一旦出现故障也不影响焦炉的正常生产。  4.2 SCR中低温脱硝工艺特点  焦炉烟道烟气脱硫后采用中低温脱硝催化剂进行脱硝,该催化剂具有催化反应温度窗口宽、SO2 转化率和NH3 逃逸率低、抗硫性好、脱除效率高、比表面积大、结构强度高、寿命长等特点。  脱硝系统运行一定时间后,为了使催化剂活性保持稳定(防止催化剂表面沉积较多黏稠状硫酸氢铵),采用原位再生热解析系统对催化剂进行再生。当催化剂寿命周期届满时,可将SCR 中低温脱硝催化剂进行返厂再生,有效解决了催化剂危废处理问题,同时降低了后期更换催化剂的成本。  5 脱硫脱硝工艺系统组成  焦炉烟气脱硫、脱硝系统由以下几个部分组成:  (1)SDS 脱硫剂投加及均布装置( 关键设备考虑备用) ;  (2)除尘设备及附属设备;  (3)脱硝反应器系统及附属设备;  (4)脱硫脱硝系统公辅设备,包括氮气供应系统、循环水供应等;  (5)仪表、通信、供配电、在线监测、消防与控制系统等。  6 脱硫系统实施后的效果  以鞍钢集团鞍钢炼焦总厂二炼焦7# 焦炉作为SDS+SCR 焦炉烟气脱脱硝试验项目进行实施,该项目基本情况如下。  6.1 焦炉烟气参数  焦炉烟气参数可见表1。32.jpg  该项目焦炉烟气采用SDS 法脱硫、SCR 脱硝及除尘净化工艺处理,设计时除了考虑将来焦炉泄漏率为5% 时的烟气处理净化能力外,还考虑了今后更严格的超低排放标准要求,为脱硫脱硝装置留有富裕的净化能力。  6.2 脱硫脱硝净化效果  该装置对烟气脱硫脱硝后的效果如下:SO2 排放浓度≤ 30 mg/m3,NOx 排放浓度≤ 150 mg/m3,颗粒物排放浓度≤ 15 mg/m3。  今后环保排放标准会更加严苛,即要求颗粒物限值为10 mg/m3,二氧化硫限值为15 mg/m3,氮氧化物限值为50 mg/m3。设计时充分考虑了余量,保证烟气能够达到超低排放标准要求。  6.3 现场应用情况  鞍钢二炼焦7# 焦炉于2017 年10 月10 日开始施工,2018 年2 月2 日该系统开始进行热负荷联动试车。通过对脱硫脱硝入口及烟囱外排口处进行在线监测发现,脱硫脱硝效果明显且系统设备运行稳定。  当入口处SO2、NOx 浓度及颗粒物浓度分别为35.49、447.22、26.51 mg/m3 时,脱硫脱硝后烟囱在线监测显示SO2 浓度、NOx 浓度及颗粒物浓度分别为3.45、70、4.62 mg/m3。在处理过程中无论入口如何变化,出口指标都能稳定控制在标准范围内,并能达到特排标准。经过一个月的功能考核及168 考核验收,鞍钢首套焦炉烟气脱硫脱硝装置正式投入使用,烟气满足现有焦化企业污染物排放标准,并达到特排要求,预计每年可减排SO2 146 t、NOx 263 t、颗粒物112 t。  图3~ 图5 所示为脱硫脱硝入口及烟囱外排口处烟气各成分的在线检测对比曲线。33.jpg34.jpg  从烟气进出口对比曲线可以看出出口处烟气SO2浓度、NOx 浓度及颗粒物浓度能够分别有效控制在30、150、15 mg/m3 以下,满足合同功能考核指标要求,同时通过严格控制可以满足特排指标要求。  7 结论  (1)SDS+SCR 工艺具有操作方便、易于维护、运行成本低等优点,且在实际运行中效果较好。  (2)经过SDS+SCR 工艺处理后,烟气能够达到特排标准,即SO2 排放浓度≤ 15 mg/m3,NOx 排放浓度≤ 50 mg/m3,颗粒物排放≤ 10 mg/m3。  (3)经过一个月的功能考核及168 考核验收,鞍钢首套焦炉烟气脱硫脱硝装置正式投入使用,预计每年可减排SO2 146 t、NOx 263 t、颗粒物112 t。  (4)项目投运后所产生的废弃物主要成分为Na2SO4,该副产物可以回收利用作为水泥添加料。  (5)该工程投产后具有较好的环境效益和社会效益,明显改善了该地区的大气环境,有效减少了酸雨的形成。  (6)该技术成功应用后,已被迅速推广到其他项目中, 目前鞍钢集团内的18 座焦炉均采用该技术进行烟气脱硫脱硝,该技术具有广泛的应用前景和推广价值。

  • 【原创大赛】压片法在脱硝催化剂成分检测中的应用

    【原创大赛】压片法在脱硝催化剂成分检测中的应用

    压片法在脱硝催化剂成分检测中的应用【摘 要】利用压片法对催化剂的化学成分进行测试,不仅能够提高检测效率,扩展元素分析范围,还可以节约日常检测费用,有效降低检测成本。文章从方法确立、样片制备、标线建立等等方面进行了论述。【关键词】压片法;催化剂;成分在脱硝催化剂化学组分的检测中通常采用X射线荧光光谱法。[color=black]XRF光谱分析是一种比较成熟的成分分析方法,在地质、冶金、环境、化工、材料等领域中应用广泛。XRF光谱分析主要有两种方法:压片法和熔融法。目前实验室使用的制样方法是熔融法,熔融法的优点是,能够较好地消除颗粒度效应、矿物效应和基体效应的影响,是实验室运行熟练和较完整地检测方法。熔融法缺点:因样品被熔剂稀释和吸收,使轻元素的测量强度减小;制样复杂,耗时较长;成本较高。而粉末压片法的优点是简单、快速、经济,在分析工作量大、分析精度要求不高时应用普遍,也常用于痕量元素的分析。因此,利用压片制样法进行催化剂化学成分分析的研究有着重要的意义。压片法不仅能够提高检测效率,扩展元素分析范围,还可以节约日常检测费用,有效降低检测成本。[/color][color=black][b] 1制样方法的确立[/b][/color][color=black]1.1 制样设备[/color][color=black]压样机是压片法主要的制样设备,XXX公司生产的ZHY-401B压样机的优势主要有,a)内模式压样,适用范围广,操作方便、效率高;b)采用压力传感器采集压片压力信号,配合智能逻辑控制器控制动作压力,替代传统的电接点压力表,使设备工作更可靠,使用寿命更长;c)西门子智能逻辑控制器控制动作程序,操作更加简便,性能更加稳定可靠;d)独有的缓加压、慢泄压程序更有利于保证压样合格率、提高压样样品质量;e)改进的硼酸模具结构加上完善的动作程序使硼酸压样操作更加简便等。设备图片如图2所示:[/color][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2020/06/202006111338228392_9193_2483028_3.png[/img][/align][align=center]图2:ZHY-401B压样机[/align][color=black]1.2设备性能参数的确定[/color][color=black]经过与XXX、XXX等公司的探讨和对现有文献、试验结果的研究,总结出设备最佳的性能参数设置,见表1。[/color][align=center]表1:压片机最佳性能参数设置[/align][table][tr][td][align=center]序号[/align][/td][td][align=center]参数[/align][/td][td][align=center]设置值[/align][/td][td][align=center]单位[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]压力值[/align][/td][td][align=center]30[/align][/td][td][align=center]T[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]加压速率[/align][/td][td][align=center]0.05[/align][/td][td][align=center]T/s[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]保压时间[/align][/td][td][align=center]30[/align][/td][td][align=center]s[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]慢泄压时间[/align][/td][td][align=center]6[/align][/td][td][align=center]s[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]5[/align][/td][td][align=center]逻辑控制器软件开关[/align][/td][td][align=center]OFF[/align][/td][td][align=center]-[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]6[/align][/td][td][align=center]逻辑控制参数B20[/align][/td][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]s[/align][/td][/tr][/table][color=black]1.3样品压制方法的确定[/color][color=black]粉末样品压样方式有钢环压样、铝杯压样、塑料环压样和硼酸衬底压样等。硼酸衬底压样法制样简单,检测成本低廉,降低了测样量要求,是较满意的压样[/color][color=black]方式。[/color][color=black]经过大量实验验证,样品/硼酸质量配比为3g:6g时,压片均匀,样品表面光滑,满足试验要求。[/color][color=black][b]2 标样的获取和制备[/b][/color][color=black]2.1理论探索[/color][color=black]脱硝催化剂标准样品的获取与制备是催化剂成分分析(压片法)研究的关键和技术难点。压片标样不同于熔融样片可以采用高纯物质配比混合的方法实现,由于基体效应、粒度效应和矿物效应的影响,标准样品基体材质应与脱硝催化剂样品一致。国内几家大型的催化剂制造厂家、检验机构在催化剂成分分析领域大多以压片法为主,目前业界共同面临的难题是市场上没有专门针对脱硝催化剂的标准样品。现有的脱硝催化剂标样基本靠国外技术转让,因此催化剂标样也一直是各企业严格保密管控的核心技术,如XXX、XXXX、XXX等压片标样均是直接或间接通过XX技术转让而来,因此突破标准样品瓶颈是课题研究的重大任务。经过检索文献、与XXX大学等高等院校专家交流夯实基础,拓宽思维。设计出可行性方案如下:[/color][align=center]表2:标准样品获取/制备方案[/align][table][tr][td][align=center]方案[/align][/td][td][align=center]实施评价[/align][/td][/tr][tr][td]方案1:用标准物质混合制样,建立标线后引入校正系数,重新修正[/td][td]实施难度很大且不一定成功。由于基体、粒度大小等引起荧光强度差异并非简单的线性关系,引入的校正系数的不确定性较大。[/td][/tr][tr][td]方案2:用球磨机将标准物质混合后磨至工艺颗粒细度,压制样片[/td][td]不易实施。理论上讲,标准物质粒度越能接近工艺粒度,则建立的工作曲线越说服力,球磨机可以实现此要求,但实验反映物理混合的样品在几个微米细度时会出现团聚现象,且越细团聚现象越严重,加之仪器磨制工程中的样品损失,很难做出理想的标准曲线。[/td][/tr][tr][td]方案3:筛选阶梯样品,重新赋值后作为标准样品[/td][td]可行性高。于生产过程控制的大量样品中筛选数据阶梯变化的代表样品,重新赋值后作为标样,较易实施。[/td][/tr][/table][color=black]研究分析确定:筛选阶梯样品,重新赋值后作为标准样品的方法是较理想的压片标样制备方法。[/color][color=black] 2.2脱硝催化剂标准样片的获取/制备[/color][color=black]脱硝催化剂标准样片的获取/制备主要包括阶梯样品的筛选,样品的处理(研磨、筛分、烘干),样品赋值三个步骤。[/color][color=black]以产线催化剂产品为基础,从中筛选[/color]TiO[size=undefined]2[/size][color=black]、[/color]MoO[size=undefined]3[/size][color=black]、[/color]V[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]5[/size][color=black]、[/color]Al[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]3[/size][color=black]、[/color]SiO[size=undefined]2[/size][color=black]含量均呈现阶梯性的样品8个,研磨破碎,用孔径为Φ75  μm 的试验筛(200目)筛分,试样置于烘箱中,105  ℃干燥2  h,取出放入干燥器中冷却,按1.1压制成型,样品赋值后作为检测的标准样片。[/color][color=black][b]3 标准工作曲线的建立[/b][/color][color=black]利用标准样品在选定的测量条件下,用X射线荧光光谱仪测量一系列的标准样片,每个样片测量3次。用仪器所配软件,根据实际情况选择合适的校准方程,以标准校准样片中该元素质量分数和测量的荧光强度值计算出校准曲线参数和系数,建立标准工作曲线。[/color][color=black][b]4方法可行性评价[/b][/color][color=black]新建方法的可行性研究包括重复性、准确度、稳定性等分析评价要素。[/color][color=black]4.1曲线线性[/color][align=center][color=black]表3:脱硝催化剂标准工作曲线R值(压片)[/color][/align][table][tr][td][align=center]元素[/align][/td][td][align=center]Ti[/align][/td][td][align=center]Mo[/align][/td][td][align=center]V[/align][/td][td][align=center]Si[/align][/td][td][align=center]Al[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]R值[/align][/td][td][align=center]0.9967[/align][/td][td][align=center]0.9986[/align][/td][td][align=center]0.9997[/align][/td][td][align=center]0.9981[/align][/td][td][align=center]0.9961[/align][/td][/tr][/table][color=black]两条标准工作曲线关键指标(V)的R值达到3个9,一般指标均达到2个9,曲线线性理想。[/color][color=black]4.2重复性分析[/color][color=black]取一样本值接近中位值的样品,用建立好的标准工作曲线测试5次,得到压片方法的重复性。[/color][align=center][color=black]表4:脱硝催化剂重复性(压片)[/color][/align][table][tr][td][align=center]TiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][td][align=center]MoO[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]V[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]5[/size][/align][/td][td][align=center]Al[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]SiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][/tr][tr][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]85.6254[/align][/td][td][align=center]2.8807[/align][/td][td][align=center]1.2560[/align][/td][td][align=center]0.7992[/align][/td][td][align=center]5.4477[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]85.5604[/align][/td][td][align=center]2.8854[/align][/td][td][align=center]1.2533[/align][/td][td][align=center]0.8045[/align][/td][td][align=center]5.4321[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]85.5398[/align][/td][td][align=center]2.8752[/align][/td][td][align=center]1.2508[/align][/td][td][align=center]0.8123[/align][/td][td][align=center]5.4085[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]4[/align][/td][td][align=center]85.5433[/align][/td][td][align=center]2.8772[/align][/td][td][align=center]1.2524[/align][/td][td][align=center]0.8059[/align][/td][td][align=center]5.4253[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]5[/align][/td][td][align=center]85.5702[/align][/td][td][align=center]2.8841[/align][/td][td][align=center]1.2563[/align][/td][td][align=center]0.8101[/align][/td][td][align=center]5.4480[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]均值[/align][/td][td][align=center]85.5678[/align][/td][td][align=center]2.8805[/align][/td][td][align=center]1.2538[/align][/td][td][align=center]0.8064[/align][/td][td][align=center]5.4323[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]标准偏差[/align][/td][td][align=center]0.0345[/align][/td][td][align=center]0.0044[/align][/td][td][align=center]0.0024[/align][/td][td][align=center]0.0051[/align][/td][td][align=center]0.0166[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]RSD%[/align][/td][td][align=center]0.040%[/align][/td][td][align=center]0.151%[/align][/td][td][align=center]0.188%[/align][/td][td][align=center]0.633%[/align][/td][td][align=center]0.305%[/align][/td][/tr][/table][color=black] 判定准则:[/color][color=black]含量低于0.5%,RSD%应小于10%;[/color][color=black] 2)含量在0.5%-2%,RSD%应小于5%;[/color][color=black] 3)含量大于2%,RSD%应小于2%。[/color][color=black] 脱硝催化剂均满足重复性要求,方法可接受。[/color][color=black] 4.3准确度分析[/color][color=black]4.3.1脱硝催化剂标准曲线[/color][color=black]利用成分相对分散的3个验证样品对脱硝催化剂标准曲线进行准确度分析,其结果如下:[/color][align=center][color=black]表5:验证样品1[/color][/align][table][tr][td][align=center]TiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][td][align=center]MoO[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]V[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]5[/size][/align][/td][td][align=center]Al[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]SiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]标准值[/align][/td][td][align=center]84.9878[/align][/td][td][align=center]2.2860[/align][/td][td][align=center]1.5422[/align][/td][td][align=center]1.3207[/align][/td][td][align=center]5.9815[/align][/td][/tr][tr][td=1,4][align=center]压[/align][align=center]片[/align][align=center]法[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]84.9680[/align][/td][td][align=center]2.2891[/align][/td][td][align=center]1.5428[/align][/td][td][align=center]1.3141[/align][/td][td][align=center]5.9577[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]84.9613[/align][/td][td][align=center]2.2884[/align][/td][td][align=center]1.5435[/align][/td][td][align=center]1.3176[/align][/td][td][align=center]5.9621[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]84.9735[/align][/td][td][align=center]2.2879[/align][/td][td][align=center]1.5424[/align][/td][td][align=center]1.3158[/align][/td][td][align=center]5.9776[/align][/td][/tr][tr][td]均值[/td][td][align=center]84.9676[/align][/td][td][align=center]2.2885[/align][/td][td][align=center]1.5429[/align][/td][td][align=center]1.3158[/align][/td][td][align=center]5.9658[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]偏差[/align][/td][td][align=center]0.024%[/align][/td][td][align=center]0.109%[/align][/td][td][align=center]0.045%[/align][/td][td][align=center]0.371%[/align][/td][td][align=center]0.262%[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]相对偏差[/align][/td][td][align=center]0.0003%[/align][/td][td][align=center]0.048%[/align][/td][td][align=center]0.029%[/align][/td][td][align=center]0.281%[/align][/td][td][align=center]0.044%[/align][/td][/tr][/table][align=center][color=black]表6:验证样品2[/color][/align][table][tr][td][align=center]TiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][td][align=center]MoO[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]V[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]5[/size][/align][/td][td][align=center]Al[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]SiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]标准值[/align][/td][td][align=center]83.3985[/align][/td][td][align=center]3.3412[/align][/td][td][align=center]1.4593[/align][/td][td][align=center]1.3559[/align][/td][td][align=center]6.3757[/align][/td][/tr][tr][td=1,4][align=center]压[/align][align=center]片[/align][align=center]法[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]83.3879[/align][/td][td][align=center]3.3451[/align][/td][td][align=center]1.4602[/align][/td][td][align=center]1.3573[/align][/td][td][align=center]6.3270[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]83.6401[/align][/td][td][align=center]3.3397[/align][/td][td][align=center]1.4577[/align][/td][td][align=center]1.3558[/align][/td][td][align=center]6.3171[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]83.4160[/align][/td][td][align=center]3.3419[/align][/td][td][align=center]1.4569[/align][/td][td][align=center]1.3607[/align][/td][td][align=center]6.3741[/align][/td][/tr][tr][td]均值[/td][td][align=center]83.4813[/align][/td][td][align=center]3.3422[/align][/td][td][align=center]1.4583[/align][/td][td][align=center]1.3579[/align][/td][td][align=center]6.3394[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]偏差[/align][/td][td][align=center]0.099%[/align][/td][td][align=center]0.030%[/align][/td][td][align=center]0.071%[/align][/td][td][align=center]0.150%[/align][/td][td][align=center]0.569%[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]相对偏差[/align][/td][td][align=center]0.001%[/align][/td][td][align=center]0.009%[/align][/td][td][align=center]0.049%[/align][/td][td][align=center]0.111%[/align][/td][td][align=center]0.089%[/align][/td][/tr][/table][align=center][color=black]表7:验证样品3[/color][/align][table][tr][td][align=center]TiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][td][align=center]MoO[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]V[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]5[/size][/align][/td][td][align=center]Al[size=undefined]2[/size]O[size=undefined]3[/size][/align][/td][td][align=center]SiO[size=undefined]2[/size][/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]标准值[/align][/td][td][align=center]85.5543[/align][/td][td][align=center]2.8775[/align][/td][td][align=center]1.2519[/align][/td][td][align=center]0.8088[/align][/td][td][align=center]5.4164[/align][/td][/tr][tr][td=1,4][align=center]压[/align][align=center]片[/align][align=center]法[/align][/td][td][align=center]1[/align][/td][td][align=center]85.6254[/align][/td][td][align=center]2.8807[/align][/td][td][align=center]1.2560[/align][/td][td][align=center]0.7992[/align][/td][td][align=center]5.4477[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]2[/align][/td][td][align=center]85.5604[/align][/td][td][align=center]2.8854[/align][/td][td][align=center]1.2533[/align][/td][td][align=center]0.8045[/align][/td][td][align=center]5.4321[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]3[/align][/td][td][align=center]85.5398[/align][/td][td][align=center]2.8752[/align][/td][td][align=center]1.2508[/align][/td][td][align=center]0.8123[/align][/td][td][align=center]5.4085[/align][/td][/tr][tr][td]均值[/td][td][align=center]85.5752[/align][/td][td][align=center]2.8804[/align][/td][td][align=center]1.2534[/align][/td][td][align=center]0.8053[/align][/td][td][align=center]5.4294[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]偏差[/align][/td][td][align=center]0.024%[/align][/td][td][align=center]0.102%[/align][/td][td][align=center]0.117%[/align][/td][td][align=center]0.429%[/align][/td][td][align=center]0.241%[/align][/td][/tr][tr][td=2,1][align=center]相对偏差[/align][/td][td][align=center]0.0003%[/align][/td][td][align=center]0.035%[/align][/td][td][align=center]0.093%[/align][/td][td][align=center]0.530%[/align][/td][td][align=center]0.044%[/align][/td][/tr][/table][color=black] 验证样品相对偏差小于标准《烟气脱硝催化剂化学成分分析方法》中规定的0.6%,满足精度要求。[/color]

  • 【原创大赛】平板式脱硝催化剂抗磨损性能测试方法研究方案

    [align=center][font='calibri'][size=20px]平板式脱硝催化剂抗磨损性能测试方法[/size][/font][font='calibri'][size=20px]研究方案[/size][/font][/align][font='calibri'][size=16px]一、现状分析[/size][/font][font='calibri'][size=16px]选择性催化还原(SCR)高灰型布置脱硝装置中,催化剂长期经受烟尘的冲刷,催化剂的抗磨损强度关系到催化剂的使用性能。现GB/T 31587-2015《蜂窝式烟气脱硝催化剂》标准中蜂窝式催化剂的磨损率试验方法为石英砂法,GB/T 31584-2015《平板式烟气脱硝催化剂》平板式催化剂的磨损强度试验方法为研磨法。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]为进行比较,对同一批次平板式催化剂分别采用研磨法和石英砂法进行了催化剂的耐磨强度试验。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]二、试验依据[/size][/font][font='calibri'][size=16px]1、DL/T1286-2013《火电厂脱硝催化剂检测技术规范》[/size][/font][font='calibri'][size=16px]2、GB/T 31587-2015《蜂窝式烟气脱硝催化剂》[/size][/font][font='calibri'][size=16px]3、GB/T 31584-2015《平板式烟气脱硝催化剂》[/size][/font][font='calibri'][size=16px]三、试验方法[/size][/font][font='calibri'][size=16px]1.研磨法[/size][/font][font='黑体'][size=13px]1.%2  [/size][/font][font='黑体'][size=16px]仪器和材料[/size][/font][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.1卷尺:精确至[/size][/font][font='calibri'][size=16px]1mm[/size][/font][font='calibri'][size=16px]。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.2电子天平:精确至0.0001g。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.3测试设备:旋转式磨耗测试仪。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.4烘箱。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.5干燥箱(干燥器)。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.6切割机(剪板机)。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.7锥钻:钻头[/size][/font][font='calibri'][size=16px]直径8mm[/size][/font][font='calibri'][size=16px]。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.8游标卡尺:量程为0mm~150mm,精确至0.01mm。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.9温湿度计。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.1.10秒表。[/size][/font][/align][font='黑体'][size=16px]1.2样品制备[/size][/font][font='宋体'][size=16px]用剪板机截取长度和宽度均为95mm±2mm(不包含褶皱部分)且表面平整的正方形试样,用锥钻在试样正中心钻孔,清除表面松动样品,保证检测前后不会掉料。将钻孔后的试样放入烘箱中,60℃干燥30min,取出放入干燥器中冷却30min,密闭称重。待用。[/size][/font][font='黑体'][size=16px]1.3测[/size][/font][font='黑体'][size=16px][color=#000000]量[/color][/size][/font][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.1样品板放[/size][/font][font='calibri'][size=16px]入60℃[/size][/font][font='calibri'][size=16px]烘箱[/size][/font][font='calibri'][size=16px]中干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.2[/size][/font][font='calibri'][size=16px]用分析天平测量并记录样品板重量“m[/size][/font][font='calibri'][size=16px]1[/size][/font][font='calibri'][size=16px]”([/size][/font][font='calibri'][size=16px]耐磨[/size][/font][font='calibri'][size=16px]强度试验前重量,读取从干燥器中取出后放置于天平上第一个稳定3s数值,读取至0.1mg)[/size][/font][font='calibri'][size=16px]。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.3[/size][/font][font='calibri'][size=16px]将样品板固定在[/size][/font][font='calibri'][size=16px]旋转式磨耗测试仪正中心,用游标卡尺来测量[/size][/font][font='calibri'][size=16px]吸尘管与试样之间的距离为[/size][/font][font='calibri'][size=16px]6mm±0.5mm[/size][/font][font='calibri'][size=16px],[/size][/font][font='calibri'][size=16px]用游标卡尺来测量[/size][/font][font='calibri'][size=16px]吸尘管管口内径为7.5mm±0.5mm。测试时采用硬度为90HA±5HA的橡胶磨轮,磨轮宽度为13mm±1mm;单个磨轮的附加砝码质量为750g(单个磨轮的附加砝码及砝码臂总质量为1.0kg),磨轮转速为60r/min、转数为300[/size][/font][font='calibri'][size=16px] r[/size][/font][font='calibri'][size=16px]。试验只用一个磨轮完成,磨轮型号为CS-10,吸尘器功率开启[/size][/font][font='calibri'][size=16px]10[/size][/font][font='calibri'][size=16px]0%。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.4开启旋转式磨耗测试仪,进行测试。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.5[/size][/font][font='calibri'][size=16px]在[/size][/font][font='calibri'][size=16px]耐磨[/size][/font][font='calibri'][size=16px]强度测试过程中[/size][/font][font='calibri'][size=16px],[/size][/font][font='calibri'][size=16px]相对空气湿度通过湿度计确定。实测值记录,读取至1%。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.6耐磨[/size][/font][font='calibri'][size=16px]强度测试结束后将样品板再次放入60℃干燥箱中干燥30分钟,然后放入干燥器中冷却30分钟。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.7[/size][/font][font='calibri'][size=16px]用分析天平测量并记录样品板重量“m2”(磨损300转后的重量,读取从干燥器中取出后放置于天平上第一个稳定3s数值,读取至0.1mg)[/size][/font][font='calibri'][size=16px]。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]1.3.8[/size][/font][font='calibri'][size=16px]称量的样品板小心移动,以免涂层剥落产生误差。[/size][/font][/align][font='黑体'][size=16px]1.4结果计算[/size][/font][font='宋体'][size=16px]催化剂的[/size][/font][font='宋体'][size=16px]耐磨[/size][/font][font='宋体'][size=16px]强度[/size][/font][font='宋体'][size=16px]ζ[/size][/font][font='宋体'][size=16px]p[/size][/font][font='宋体'][size=16px],数值以[/size][/font][font='宋体'][size=16px]毫克每100转(mg/100r)[/size][/font][font='宋体'][size=16px]表示,按下列公式计算:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]式中:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1 [/size][/font][font='宋体'][size=16px]——测试前试样质量的数值,单位为毫克(mg);[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2 [/size][/font][font='宋体'][size=16px]——测试后试样质量的数值,单位为毫克(mg)[/size][/font][font='宋体'][size=16px];[/size][/font][font='宋体'][size=16px]n[/size][/font][font='宋体'][/font][font='宋体'][size=16px]——[/size][/font][font='宋体'][size=16px]磨轮的转数(n=300 r)。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]2.石英砂吹试法[/size][/font][font='黑体'][size=16px]2.1仪器和材料[/size][/font][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.1磨损率测试装置。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.2样品试验卡盒(内部尺寸:长83mm,宽78.4 mm,高95.4 mm,内部设有14条开口凹槽)[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.3电子秤,最大允许误差应为±10g。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.4电子天平,最大允许误差为±0.0001g。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.5磨损剂。干燥的高硬度石英矿砂,粒径范围应为0.300mm~0.425mm。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.6秒表。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.7高岭棉(厚度3-6mm)。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.8烘箱。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.9干燥器。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.10游标卡尺,量程为0~200mm,最大允许误差为±0.01mm。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.11温湿度计。[/size][/font][/align][align=left][font='calibri'][size=16px]2.1.12剪板机。[/size][/font][/align][font='黑体'][size=16px]2.2样品制备[/size][/font][font='宋体'][size=16px]截取长度95mm,宽度82.4mm的试样各10片,作为测试样品和对比样品。首先用游标卡尺测试测试样品的长度、宽度、高度,精确到0.01mm,并记录。将样品放入卡槽中,间距为7 mm,试验前应用0.2mpa气流吹扫,保证样品称量、转运过程中不会掉料,影响试验精度)将样品置于105℃±2℃的恒温烘箱中干燥2h,取出并放入干燥器中,冷却30分钟后称重,精确到0.1mg,测试样品质量记为m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1[/size][/font][font='宋体'][size=16px],对比样品质量记为m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3[/size][/font][font='宋体'][size=16px](称重过程在10s内完成)。[/size][/font][font='黑体'][size=16px]2.3测[/size][/font][font='黑体'][size=16px][color=#000000]量[/color][/size][/font][font='宋体'][size=16px]将样品试验卡盒用海绵或高岭棉包裹,置于样品仓中。保持样品试验卡盒外壁与仓壁之间应完全密封,使空气和磨损剂完全从试样的通道中流过。控制并调节催化剂通道内风速为14.5m/s±0.5m/s(标准状态),进入样品仓前的风管直径为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]∅ [/size][/font][font='宋体'][size=16px]65mm,磨损剂(干燥的粒径为0.300mm[/size][/font][font='宋体'][size=16px]~0.425mm的高硬度石英砂[/size][/font][font='宋体'][size=16px])浓度为50g/m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3[/size][/font][font='宋体'][size=16px]±5[/size][/font][font='宋体'][size=16px] g/m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3[/size][/font][font='宋体'][size=16px],2h后停止。取出试样,置于烘箱中,105℃±2℃干燥2h,取出并自然冷却至室温后,称重,精确至0.01g。测试条件见表1。在磨损测试过程中相对空气湿度通过湿度计确定,实测值记录,读取至1%。[/size][/font][align=center][font='黑体'][size=13px]表1  [/size][/font][font='黑体'][size=16px]蜂窝式催化剂磨损率测试条件[/size][/font][/align][table][tr][td][align=center][font='calibri'][size=16px]项目[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]催化剂通道内风速[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]磨损剂浓度[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]测试时间[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='calibri'][size=16px]单位[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]m/s[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]g/m[/size][/font][font='calibri'][size=16px]3[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]h[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='calibri'][size=16px]设定值[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]14.5±0.5[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]50±5[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='calibri'][size=16px]2[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][font='宋体'][size=16px]测试后,将测试样品和样品试验卡盒及对比样品和样品试验卡盒一起置于105℃±2℃的恒温烘箱中干燥2h,取出并放入干燥器中冷却30分钟后称重,精确到0.1mg,测试样品质量记为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2[/size][/font][font='宋体'][size=16px],对比样品质量记为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]4[/size][/font][font='宋体'][size=16px](称重过程在10s内完成),收集到的磨损剂的质量记为[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]称量的样品小心移动,以免膏料脱落产生误差。[/size][/font][font='黑体'][size=16px]2.4结果计算[/size][/font][font='宋体'][size=16px]平板式催化剂的磨损率ξ[/size][/font][font='宋体'][size=16px]h[/size][/font][font='宋体'][size=16px],数值以百分数每千克(%/kg)表示,按下列公式计算:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]式中:[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]2———[/size][/font][font='宋体'][size=16px]测试后试样质量的数值,单位为克(g);[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]1———[/size][/font][font='宋体'][size=16px]测试前试样质量的数值,单位为克(g);[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]3———[/size][/font][font='宋体'][size=16px]测试前对比样质量的数值,单位为克(g);[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m[/size][/font][font='宋体'][size=16px]4———[/size][/font][font='宋体'][size=16px]测试后对比样质量的数值,单位为克(g);[/size][/font][font='宋体'][size=16px]m—磨损剂质量的数值,单位为千克(kg)。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]四[/size][/font][font='calibri'][size=16px]、[/size][/font][font='calibri'][size=16px]试验结果记录[/size][/font][font='calibri'][size=16px]1、研磨法记录在表一中。[/size][/font][font='calibri'][size=16px]2、石英砂吹试法记录在表二中。[/size][/font][font='calibri'][/font][align=center][font='calibri'][size=18px]平板式脱硝催化剂耐磨强度检测原始记录表[/size][/font][font='calibri'][size=18px](方法一)[/size][/font][/align][table][tr][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]样品编号[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体']仪器编号[/font][/align][/td][td=2,1][align=center][font='宋体'][size=14px]重量(g)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]质量差(g)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]磨损系数(mg/100U)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]平均值[/size][/font][/align][/td][td=5,2][align=center][font='宋体'][size=14px]五点厚度(mm)[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体']平均值[/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]测试日期[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][color=#000000]检验人[/color][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][color=#000000]备注[/color][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=14px]实验前[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]300转后[/size][/font][/align][/td][/tr][/table][align=center][size=18px]平板式脱硝催化剂耐磨强度检测原始记录表(方法二)[/size][/align][table][tr][td=2,2][align=center][font='宋体'][size=14px]样品名称[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]样品间距[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]样片数量[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]长度[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=14px](mm)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=14px]宽度[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=14px](mm)[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]高度[/size][/font][/align][align=center][font='宋体'][size=14px](mm)[/size][/font][/align][/td][td=2,1][align=center][font='宋体'][size=14px]重量(g)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=12px]磨损剂质量(Kg)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][size=12px]磨损率(%/Kg)[/size][/font][/align][/td][td=1,2][font='宋体'][color=#000000]测试时间[/color][/font][/td][td=1,2][align=center][font='宋体'][color=#000000]检验人[/color][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=12px]备注[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=14px]实验前[/size][/font][/align][/td][td][align=center][font='宋体'][size=14px]实验后[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][tr][td][font='宋体'][size=10px]测试样品[/size][/font][/td][/tr][tr][td][align=center][font='宋体'][size=10px]对比样品[/size][/font][/align][/td][/tr][/table]

  • 化工催化剂检测

    [font=&][size=16px][color=#333333]点击链接查看更多:[url]https://www.woyaoce.cn/service/info-38856.html[/url]服务背景[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]随着负载型双组份催化剂的发展,催化剂表征方法的建立使人们对催化剂中组分、活性以及存在状态具备综合分析的依据,能够对于所制备的催化剂的反应行为给予更合理的解释。如应用TPR及H2和O2化学吸附等方法对PtSn/Al2O3催化剂中的锡组分存在状态的表征,应用电镜和XRD对催化剂结构进行表征,通过ICP及XRF对催化剂进行定性及定量分析,另外对催化剂的积碳失活的检测有助于催化剂表面再生行为的研究,运用TPO、TG及STA等手段对催化剂表面积碳行为。[font=&][size=16px][color=#333333]检测内容[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font]平台基础配套设施齐全,配备催化剂表征所具备的材料物化分析检测仪器设备,主要包括STA、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]、FT-IR、ICP、XRD、XRF等以及催化剂原位表征,包括化学吸附-质谱联用、吡啶透射红外、原位XRD、原位漫反射红外等。[font=&][size=16px][color=#333333]检测标准[/color][/size][/font][font=&][color=#333333][/color][/font][table][tr][td]产品名称[/td][td]检测项目[/td][td]检测标准[/td][/tr][tr][td]化工产品/催化剂[/td][td]比表面积[/td][td]GB/T 19587-2017[/td][/tr][/table]

  • 【求助】汽车摩托车催化剂中贵金属的分析

    用贵研所的双波长法分析汽车摩托车催化剂中贵金属铂钯铑,结果并不理想,各位有无更好的分析方法,用分光光度法或滴定法?再现性很差;加无水硫酸钠时很混,长时间不清亮;还有其它许多问题。

  • 【分享】对负载金属催化剂的考察

    1,Pt-Sn催化剂的TPD谱与催化活性对不同活性程度的Pt-Sn样品进行了氢气的TPD试验。具有相近初活性的工业样品和实验室样品,再其新鲜状态时,有着相当符合的TPD谱图,证明制备技术是良好重复的。但在100毫升反应装置上使用之后,活性有明显下降的样品,其脱附谱图也产生很大变化。除总脱附氢量明显下降外,总的趋势是最大值向高温方向移动。样品活性最低,其脱附谱图特征变化也更大一些,甚至低于450摄氏度的峰型全消失了。由以上三类催化剂的比较看出,在活性评价和TPD试验结果之间,存在着相当平行的关系。2.试验条件对Pt-Sn催化剂TPD谱的影响(1)催化剂预处理条件的影响 为了排除在轻度还原中表面上不稳定的活性中心,及在高温氢气气氛中所可能形成的活性吸附,已获得清晰的脱附谱图,试验条件改变为:室温氢气(76毫升/分)吹扫至水分低于200ppm后,以2.10C/min升温至2500C,停留1小时,在升温至5000C,保持1小时。之后,以Ar气(40ml/min)吹扫40分钟,并在Ar气氛中降温至零度。氢气吸附1小时,Ar气吹扫3.5小时,取下冰瓶15分钟后,开始进行TPD试验。由于延长还原周期,并增加高温下的Ar吹扫,因而得到较好分散的脱附谱峰,使得对每个谱峰下面积的定量工作容易进行。实际上,这一试验的结果,主要反映了表面钝化和吸附温度的影响。(2)吸附后,Ar气吹扫时间的影响为了排除物理吸附和体相氢,在00c吸附后,进行改变Ar吹扫时间的试验,当吹扫时间超过3小时后,个峰值和所占的份数,以及总脱附氢量均大体不变,可以认为,系统内的气相氢和表面物理吸附氢已基本脱除干净,在脱附谱图上所得的峰型,是化学吸附氢的表现。(3)脱附时,载气流速的影响 Tm值与载气流苏的关系是检查再吸附是否发生的实验标识。当载气流速超过40毫升/分以后,Tm值的变化在实验误差以内,因而可以认为,基本上抑制了在吸附现象。对总脱附量来说,由于吸附条件相同,其值也应一致。但在该实验中发现,随着载气流速的减小,托福粮油增加的趋势。估计可能是热导池鉴定器的灵敏度所限,当流速较快时,应答跟不上,因而造成记录的峰的面积减小。此外,脱附最终温度对高温峰的Tm值是有影响的。当最终温度提高时,Tm值也增加了。这可能是在较低的温度下,高温中心不能干净地脱附造成的。(4)程序升温速度的影响 随着表面覆盖度增大,峰形变得尖锐了。在小于350C/分下,峰高随覆盖度直线的增加。气候,则变得缓慢了。这意味着脱附速度手表面覆盖的减小的影响,因而说明,表面至少存在这部分布均匀性,动力学参数不能按简单的方法求出。3.在Pt/Al2O3中加入其它金属对TPD谱的影响为考察各种负载金属催化剂活性中心的特征,判断TPD法的分辨能力,对一组实验室制备的样品:Pt/Al2O3,Pt-Au/Al2O3,Pt-Re/Al2O3,Pt-Re-Au/Al2O3和两种工业催化剂:Pt-Sn/Al2O3和Pt-Ir-Al-Ge/Al2O3进行了氢气的TPD试验。可以看出,对于Pt/Al2O3,峰最大出现在84-C,2290C,和4500C以及在3700C附近有一个小的肩状峰。Pt-Au/Al2O3脱附曲线的特征类似于Pt/Al2O3.但最大特征峰(4180C)更趋于低温,并且总脱附量也有所减少。这说明,具有较强正电性的金,不仅参加了与Pt的合金化作用,二爷也抑制了Pt对氢气的吸附性能。因此,它在重整催化剂中,可能起着活性抑制剂的作用。Re的引入,是Pt的2290C峰消失,并且最大特征峰向高温移动4800C,出现一个宽的谱带。同时,总脱附氢量增加,显示出更为良好地金属分散性。这与Pt-Re催化剂在重整反应中具有高活性,高稳定性的行为是一致的。Pt-Re-Au催化剂,除了基本上保持这Pt在低温和高温下的特征峰外,在404度和505度下有两个明显的肩状峰出现,它实际上是Pt-Au和Pt-Re 最大特征峰的变异。这说明,在Pt,Re,Au三个元素之间必然发生相互作用,但又不是完全融为一体,从而在氧化铝载体上形成了特殊的能态分布。由于Au 的引入,并不改变Pt-Re催化剂对氢的吸附能力,即不改变金属的分散程度,但却改变了活性中心的结构,因此,可以预期,元素Au有可能作为改进Pt-Re催化剂选择性的一种助剂而被采用。Pt-Sn催化剂有着与Pt-Re类似的谱图特征,而总脱附氢量却与Pt/Al2O3相同。说明,带有较强负电性的Sn,并未改变金属的分散程度,但却增加了化学吸附强度,使活性中心的分布和结构特征产生变化,因而在重整过程总显示出较好的稳定性和选择性。Pt-Ir系催化剂有着特别大的低温特征峰和较宽的高温特征峰,并且,在180-4300C之间有一个连续的表面不均匀的能带。拉塞尔认为,在Pt/Al2O3中引入Ir,使氢的解离活化吸附增加,它在表面反应中与碳氢化合物的C-C键 具有较强的反应能力,从而抑制了表面积炭,是稳定性改善。如果按阿本等人的观点,认为结构不敏感的加氢(脱氢)、氢解等反应主要与低温峰有关,那么,对Pt-Ir系催化剂来说,它不仅大大增加了总的活性中心数目,而且,特别是增加了低能中心的数目。所以,这类催化剂除了显示出高的重整催化活性和抗结焦能力外,还有极强的氢解能力。由于低碳氢分子较易生成,它可能对液体收率和选择性带来不利的影响。从对上述六种类型催化剂的观察得出,他们保持这与Pt/Al2O3相同的低温特征峰(78-840C。这说明,这一活性中心可能是Pt的某种结构所特有的。除了与Pt同族的Ir可以使这个中心的数目增加之外,第二或第三金属组员的引入,则主要是改变了高能中心的结构特征。从而使之在重整反应中表现出不同的活性、稳定性和选择性。同时,由以上的讨论,我们不妨做这样的推测,即催化剂的活性与总的活性中心数目有关,选择性与各个中心的相对分布有关;而稳定性主要与高温峰的位置有关。有各种催化剂总脱附氢量的比较看出,它和我们以前关于金属分散性的测定结果,咋趋势上是一致的。这说明,用TPD法不仅能从数量上考察各种催化剂活性中心的情况,而且也可以从结构特征上看出各类金属的相互作用。如果对这些谱图进一步解析,并与每种中心的反应性能相关联,则可能得到有关催化剂制备的鞥有指导意义的知识

  • 【转帖】邓景发:生活需要催化剂

    邓景发:生活需要催化剂邓景发物理化学家。1955年上海复旦大学化学系毕业。现为复旦大学化学系教授、博士生导师。中国科学院院士(化学部)。首先在国内研制成电解银催化剂用于甲醇制甲醛的工业生产。自行设计、组装了多种近代能谱仪,在国内较早建成了一个从分子水平研究表面吸附和催化过程的表面催化实验室,系统开展了银系列催化剂的基础理论研究。研究出环戊烯一步催化合成戊二醛,突破了国外专利必须用无水体系的限制,为碳五馏分的利用开拓了新的领域,已获国家专利。 不是一家人 院士邓景发是研究催化剂的,那些催化剂通常作用于各种化学反应之间。而在生活中,他自己则成了一道笑声“催化剂”,作用在周围的人群之间。在他的身边,聚集了一群有追求并快乐的人们。他的家庭就是这样一个奇特的组合。 邓景发的老伴九年前过世了,女儿已出嫁,我想象一个人的家也许会冷清而寂寞。然而当我刚踏进邓景发家门的时候,我便听见了屋里不时传出的小男孩欢快的叫声和七嘴八舌的说话声。邓景发说,这是女儿、外孙及他学生胡建国一家在玩。 这是个欢乐的大家庭,共六口人,虽然没有血缘关系,但他们一起共同生活了11年。 11年前,老家在绍兴农村、单身住在学校宿舍的胡建国之子患了肾病,到上海治疗,生活极为困难。邓景发闻讯后对他说,你和我们一起住吧,这样你可以省点开支,而且还可以给孩子烧点好吃的。这一住就是11年,期间胡建国的妻子常往返老家和上海之间照顾孩子,每次都住在邓家。 邓景发的房子变动过几次,每次邓景发都对建国说,我家房子大,人又少,大家就住在一起吧。分两处住,大家都一样要开伙,还不如合在一块吃,省事省力。 推开书房门,迎面是两张面对面的书桌。邓景发指着那张略小的书桌说,这是孩子(学生之女)用的,暑假她住在这里和我合用一个书房,我们是面对面办公。说着,邓景发又转身指着书架说,这些书是孩子们看的,虽然我很喜欢看小说,但现在实在太忙,没办法一口气看完一本长篇小说了,一些短篇的看看还行。以前我读书的时候,还曾是复旦大学话剧团团长呢。我喜欢表演话剧,比如《雷雨》什么的。 胡建国的女儿剪着一个男孩头,在一边腼腆地笑着,穿着“华东理工大学”的T恤衫。邓景发慈爱地拍拍她的脑袋说,明天你要回校住了,我要少一个伴了。我爱实验室 邓景发的家里有一间“绿色会客厅”,窗台上十几盆绿色植物排成了一道绿墙,一边靠墙放着一大缸热带鱼,几十条大小不一、色彩斑斓的热带鱼在水中彩灯的照耀下欢快地游着。邓景发说,这些花花草草都是女儿和胡建国的儿子胡学迅专为他种养的,让他累了的时候看看它们休息放松。“眼睛不停地跟着鱼转,可以防止老年痴呆症。”邓景发很开心地笑,对女儿和学生的孝心,全盘接收。 随和的老邓不是一个传统封建的家长,他把家交给了女儿打理,从摆设到布置,他都听女儿的,因为对于他来说,时间呆得最长的那个家是在复旦大学的化学楼里。那里有他花费了多年心血建立起的表面化学和催化实验室。暑假里,邓景发每天都去实验室工地转,现场指挥装修工人,大到实验室内部的整体安排、实验仪器的摆放,小到每张实验桌的式样。凡是与实验室有关的一切,他都事无巨细地过问。而三年前,家里装修时,每个房间的家具样式、布置都是女儿说了算的。 站在初具规模、宽敞明亮的新实验室里,邓景发自豪地说:“我们这个实验室投资了近千万元,可以说比国外一些实验室毫不逊色。”现在每个实验室均由4名学生共用,每人都有单独的实验桌。同时实验室还配备了几台目前世界上最先进的表面分析仪。这些仪器的大部分零件是由实验室自行设计后委托国内相关厂家加工制造的。邓景发为了这个面貌焕然一新的实验室,累得躺倒了。 催化的路还很长邓景发说起自己从事催化剂领域的研究,还有一个小故事。70年代,他带着学生在工厂边劳动边进行教学时,工人对他说,我们现在生产甲醛用的浮石银催化剂不仅甲醛的产率不高,而且在用硝酸处理浮石时易被灼伤,而国外是用电解银催化剂生产甲醛的,你能替我们研究电解银吗? 邓景发看到了实际工作对催化剂的需求,开始了催化化学的研究。通过廿余年的努力,邓景发领导的小组在国内最早研制成电解银催化剂,并用于甲醇制甲醛、乙醇制乙醛、丁醇制丁醛、乙二醇制乙二醛等工业生产,达到国际先进水平,其中仅甲醇制甲醛一项,年赢利就达数千万元,用电解银催化剂生产乙二醛,具有自主知识产权,是首创性的工作。 最近,邓景发的研究室与上海焦化公司成立了催化研究中心,专门研究处理炼焦过程产生的煤气。因为到2004年时,因“西气东输”工程的完工,上海将全面使用天然气,原来炼焦产生的煤气和氢气将不再需要而成为“废物”。这个研究中心的工作就是希望能将这些“废物”用作原料,制成国家急需的产品。

  • 【分享】多功能生物催化剂--卤醇脱卤酶的研究进展

    多功能生物催化剂―――卤醇脱卤酶的研究进展 郑楷 汤丽霞 (电子科技大学生命科学与技术学院,四川成都610054) 摘要:光学纯的环氧化物及β-取代醇是一类高价值中间体,在手性药物及精细化工合成领域具有十分重要的应 用前景。卤醇脱卤酶是一类通过分子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物的脱卤酶,可以高效高选择地 催化环氧化物和邻卤醇之间的转化,因而可以用来合成具有光学纯的环氧化物及β-取代醇等化合物。本文着重 介绍了卤醇脱卤酶的催化机理及其应用研究进展,并对研究的发展方向提出了一些设想。 关键词:卤醇脱卤酶 生物催化 亲核试剂 光学纯环氧化物与β-取代醇 中图分类号:Q814?9 文献标识码:A文章编号:0438-1157(2008)12-2971-07 1 卤醇脱卤酶研究概述 有机卤化合物已成为当今重要环境污染物之一,主要是由于工业排废以及人工合成卤化物在化 工合成以及农业上的广泛应用造成的。在自然界 中,大部分异生质卤化物自降解能力很差,同时许多化合物被疑是致癌或高诱变物质。因此,应用微 生物降解有机卤化物已引起人们广泛的关注。从 1968年Castro等[1]首次发现以2,3-二溴丙醇作为 唯一碳源而生存的黄杆菌(Flavobateriumsp?) 菌株至今,人们相继筛选到多种可以降解邻卤醇的 微生物[2-8]。其中包括从淡水沉淀物中分离的放射 形土壤杆菌(Agrobacteriumradiobacter)菌株 AD1和节杆菌(Arthrobactersp?)菌株AD2以及 从土壤中获得的棒状杆菌(Corynebacteriumsp?) 菌株N-1074等。它们降解有机卤化物的途径虽然 存在明显差异,但是卤醇脱卤酶作为关键酶之一, 催化碳卤键的断裂存在于所有的代谢途径中。 卤醇脱卤酶也叫卤醇-卤化氢裂解酶,通过分 子内亲核取代机制催化邻卤醇转化为环氧化物和卤 化氢,是微生物降解此类化合物的关键酶之一。大 部分已知的卤醇脱卤酶都已经被克隆并在大肠杆菌 中进行重组表达,并根据其序列同源性分为 HheA、HheB、HheC3类。相关的研究表明,卤 醇脱卤酶与依赖NAD(P)H的短链脱氢酶/还原 酶家族(SDR)具有一定的序列相似性,同时蛋白 质三级结构的研究进一步揭示卤醇脱卤酶与SDR 家族成员有一定的进化相关性[9]。SDR是一类依 赖于NAD(H)或NADP(H)并在功能上具有 多样性的一组酶类,主要催化醇、糖类、类固醇和 一些异生质的氧化还原反应[10-11]。由于辅酶结合 位点在卤醇脱卤酶中被卤离子结合位点取代,因而 卤醇脱卤酶是一类不需要辅酶参与的脱卤酶。同 SDR家族一样,在卤醇脱卤酶中严格保守的丝氨 酸、酪氨酸和精氨酸在催化过程中起着关键作用。 其催化机制(图1)为:保守的丝氨酸通过与底物 羟基氧原子之间形成氢键,稳定了底物的结合 精 氨酸可用以降低酪氨酸的pKa值 酪氨酸从底物 的羟基中夺取一个质子,然后以底物上的氧原子作 为亲核试剂,进攻邻位卤素取代的碳原子,进而释 放卤离子,形成环氧化物[9,12]。 卤醇脱卤酶备受关注的另一个原因是其在生物 催化领域的应用,可以用来合成具有光学纯的高价 值中间体。这些化合物在手性药物、手性农药以及 各类手性合成的合成领域中具有传统化学合成法所 无法比拟的优越性。其中光学纯的环氧化物以及用 来合成该类化合物的前体邻卤醇在有机合成中具有 特别重要的应用价值。因为环氧化物环具有非常活 泼的化学特性,易与亲核试剂发生反应生成一类重要的手性合成单元―――不对称醇类。因此,多种合 成光学纯环氧化物的生物学方法已被广泛研究,其 中包括人们熟知的脂肪酶、环氧化物水解酶等。卤 醇脱卤酶催化邻卤醇生成环氧化物将成为高效合成 光学纯的环氧化物的主要方法之一。本文将重点介 绍卤醇脱卤酶在催化合成环氧化物、短链β-取代 醇以及叔醇类化合物方面的研究进展。

  • 【资料】环境保护催化剂简介!

    催化剂工业中的一类产品,用于借助催化作用来消除环境污染的工艺。自20世纪70年代汽车排气催化净化技术商业化以后,此类催化剂与石油炼制催化剂、化工催化剂(包括石油化工催化剂和无机化工催化剂并列为催化剂工业中的三大类产品。环境保护用催化剂通常有较高的催化活性,能将浓度本来很低的污染物经催化转化为无毒物;能承受较高的作业负荷,以节约催化剂用量和治理污染的设备投资;能在室温或不太高的温度下作业,以减少治理污染所需的能耗。被处理的气体,通常含有粉尘、重金属、含硫化合物、含氯化合物、酸雾等,因此要求催化剂的抗毒能力较强,化学稳定性好,具有足够的催化剂寿命。有时,要求有良好的催化剂选择性不致因副反应所生成的产物造成二次污染。在环境治理工程中,由于被污染物的组成、浓度、温度等常有变化,故要求催化剂能在较宽的反应条件下保持其效率,这与典型的化工生产中所用的催化剂是有所不同的。   燃烧催化剂  用完全催化氧化的方法使可燃性污染物质转化为二氧化碳和水的催化剂。广泛用于治理工厂的排气污染,主要是一氧化碳、烃类及其含氧衍生物,如醇、醛、酮、酯等引起的污染。第一次世界大战时曾用CuO和MnOx为催化剂,置于防毒面具中以净化毒气(一氧化碳等),在室温下即有效。催化燃烧技术现在广泛地用于排放有机溶剂废气的行业和排放可燃尾气的化工厂。将直接燃烧和催化燃烧法比较,依据不同的污染物,起燃温度(为保持反应正常进行所需的最低温度)分别为600~800℃和室温至400℃,即用催化法治理污染的起燃温度低,可节约能源。最常用的催化剂是以铂、钯、氧化铜、氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化钒等为活性组分,以氧化铝为载体。含贵金属的催化剂极为活泼,在催化剂中的含量通常为0.3%~0.1%,它们甚至在低于100℃时可使烃类完全转化,铂转化一氧化碳效率优于钯,而对烃类的燃烧活性则反之。以甲烷为例,催化燃烧活性顺序为Pd>Pt>Co3O4>PdO>Cr2O3>Mn2O3>CuO>CeO2>Fe2O3>V2O5>NiO>MoO3>TiO2。非贵金属氧化物催化剂价廉,但起燃温度较高。近年来,在处理大气量的催化燃烧炉中,多采用蜂窝状造型的催化剂,后者为柱状制件,沿柱体的轴向开有许多平行的孔道,形似蜂窝。这种造型的催化剂对气流的阻力比球状催化剂小得多。

  • 三元催化剂的制备和原料选择

    [align=center][b]三元催化剂的制备和原料选择[/b][/align]稀土催化材料在汽车尾气净化中的作用 目前国外广泛开发应用于汽车尾气净化的催化剂基本上是由铂(Pt),铑(Rh)等贵金属组成的, 目前, 普遍使用的铂铑基贵金属三元催化剂主要通过Pt 的氧化作用净化HC , CO , 通过Rh 的还原作用净化NOx 。该催化剂虽具有活性高、净化效果好、寿命长等优点,但是造价也较高,尤其是Pt、Rh等受到资源限制。为了缓解Pt特别是Rh的供应与需求之间的矛盾,广泛使用价格相对便宜的钯(Pd),开发了Pt,Rh和Pd组成的催化剂以及钯催化剂。 人们发现用稀土代替部分贵重金属制成的催化剂成本低,而且能获得满意的净化效果。 稀土汽车尾气净化催化剂所用的稀土主要是以氧化铈、氧化镨和氧化镧的混合物为主,其中氧化铈是关键成份。由于氧化铈的氧化还原特性,有效地控制排放尾气的组分,能在还原气氛中供氧,或在氧化气氛中耗氧。二氧化铈还在贵金属气氛中起稳定作用,以保持催化剂较高的催化活性。所以开发稀土少贵金属的汽车尾气净化剂,是取稀土之长补贵金属贵属之短,生产出具有实用性的汽车尾气净化剂。其特点是价格低、热稳定性好、活性较高、使用寿命长,因此在汽车尾气净化领域备受青睐。 稀土元素外层电子结构相似,稀土元素间的催化性能差别比较小,总的催化活性比不上外层电子结构的过渡元素及贵金属元素。在现行的实用工业催化剂中,稀土一般只用作助催化剂或催化剂中的一种活性组分,很少作为主体催化剂。作为贵金属催化剂的助剂,稀土能够提高和改变催化剂的性能,其助剂的作用远远大于传统意义上的碱金属或碱土金属元素。我国的机动车排放污染严重,然而我国贵金属贫乏而稀土资源丰富,因此稀土应用于机动车尾气处理在我困得到广泛的应用。 稀上在机动车尾气净化催化剂中主要是具有储氧和催化作用,将其加入催化剂活性成组中,能提高催化剂的抗铅、硫中毒性能和耐高温稳定性,并能改善催化剂的空燃比工作特性。 稀土在TWC中的应用 稀土氧化物特有的性质早已引起了国内外催化剂研究工作者的广泛关注,然而到目前为止稀上氧化物多用作催化剂载体和助剂。稀土在催化剂中的作用主要有以下几方面。 1.汽车尾气净化催化剂活性成分 汽车尾气中的主要有害成分为碳氧化合物(Hc)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO),在净化器中的化学反应包括氧化和还原反应。因此,需要找出一种能使氧化和还原两类反应同时进行的三元催化剂,使催化剂在汽车排气管内借助于排气温度和空气中氧的浓度,对尾气中的CO、HC和NO同时起氧化还原作用,使其转化成无害物质C02、H20和N2。 Ce、La稀土催化活性的研究结果表明:Ce02的引入明显提高了CO和NO的催化转化活性。因此,可用稀土氧化物完全或部分代替贵金属来担当催化剂的活性组分,催化还原Co、HC和No。2提高催化剂的抗中毒能力机动车尾气含有的Pb、S、P等是易使贵金属三效催化剂中毒的物质,这些物质在催化剂的表面活性位置上产生化学吸附,阻碍了反应的进行,使催化剂失去了催化活性。 稀上具有抗硫化物中毒能力是因为这些有毒物与其生成稳定相,如Ce203与硫化物反应生成稳定的C02(S04)3。在还原气氛中,这些硫化物又被释放出来并在Pt和Rh催化剂上转化成H2S,同尾气一起排出(产生有臭味的H2S)。稀上对硫化物的转化作用使含稀土的催化剂具有较强的抗中毒能力。 研究表明Ce02对尾气中S02组分有一定的储硫作用。汽车发动机在贫燃条件下工作时发生如下反应:6 Ce02+3S02一Ce2(S04)3+2C0203,在富燃条件下储存的硫会被释放,从而增强了催化剂的抗S中毒能力。 3提高催化剂的热稳定和机械强度 通常构成活化涂层的丫-A1203在800℃以上会转变成a-A1203,使密度增加,表面积减少,造成孔隙结构坍塌。并且在1200℃以上活化涂层会从载体上脱落,使气体阻力增大,催化活性降低。 加入Ce02能稳定丫-A1203晶体结构,使活化涂层在高温下保持稳定,抑制活性损失。氧化铈在还原或中性气氛下,在1473 K处理数小时后仍能保持60 m2g.1表面积,说明主要以Ce A1203存在的Ce3+阻碍了晶体生长和氧化铝的转变。 4. 自动调节空气燃料比(储氧能力提高催化剂的活性) (围绕汽车发动机工作时的理论空燃比,汽车废气的组成是会呈周期地发生变化.利用选种特性,把废气中的氧能可逆的进行吸附和放出的物质叫做氧的存储物质,CeO 有这种作用。) 许多研究发现,氧化铈等稀土氧化物具有储放氧能力。Ce02在贫氧区放出02,氧化C0和HC,在富氧区储存02,从而控制贵金属附近的气氛波动,使空燃比A/F稳定在化学计量平衡附近,起到扩大空燃比窗口的作用,保持催化剂的催化活性。 Ce02中的Ce能改变氧化态(Ce4+与Ce3+之间的转化),具有极好的储氧效应和释放氧能力,在贫燃/富燃条件下可以储存/释放氧气,从而可以提高催化剂对CO、HC、NO的转化率。 (当发动机瞬时富油而造成废气瞬时缺氧时,四价Cc (CeO2)可变成三价Ce(Ce2O3),释放出O2.当发动机瞬时贫油而造成废气瞬时富氧时, Ce2O3又结合O2而转化成CeO2,这就是所谓的氧的储备作用。 其反应方程式如下:2 CeO2-- Ce2O3+1/2O2.) 5.助催剂的作用 汽车尾气中含有约l0%的水蒸气,Ce02可以促进水气转移反应产生还原性气体,可以在缺氧时提高CO的净化率,同时H2可用在NO的还原中,提高NO在富燃区的净化率。CO+H2O- -CO2+H2 为了弥补富Pd及全Pd催化剂中Pd在催化还原NO方面的能力不足,在Pd内加入La203,这种Pd-La催化剂在性能上完全可以和Pt.Rh催化剂媲美。 6.提高活性涂层的催化活性 加入CeO2 使活性涂层中贵金属颗粒保持分散, 避免因烧结而导致催化格点减少, 使活性受损。在Pt/γ2Al2O3 中添加CeO2 , 由于CeO2 能在γ2Al2O3 上单层分散( 最大单层分散量为01035 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]eO2Pgγ2Al2O3 ) , 改变了γ2Al2O3 的表面性质, 从而提高了Pt 的分散度。当CeO2 含量等于或接近于分散阈值时, Pt 的分散度达到最高。CeO2 的分散阈值即为它的最佳添加用量。Rh 在600 ℃以上氧化气氛中, 因高温氧化生成的Rh2O3 与Al2O3形成固溶体而失去活化作用。CeO2 的存在将减弱Rh与Al2O3 之间的反应, 保持Rh的活化作用。La2O3也能防止Pt 超微细粒长大。将CeO2 和La2O3 添加到PdPγ2Al2O3 后发现, CeO2 的加入促进了Pd 在载体上的分散, 并且产生一种协同还原作用。Pd 的高度分散及其与CeO2 在Pd/γ2Al2O3 上的相互作用是催化剂具有高活性的关键。 CeO2 还是一种有效的烃类氧化催化剂。在考察Pt/ CeO2 上CO 氧化时发现Pt 和CeO2 界面处的晶格氧起着重要作用。在真空或还原气氛中CeO2表面可以产生低价铈和氧缺陷, 具有优异的氧化还原催化性能和气敏功能, 特别是具有与吸附分子交换电荷、交换物种的功能。CeO2 在氢作用下易产生低价铈和氧空位。Pt/ CeO2 可吸收[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]氢并再释放出来。在常温下部分还原的CeO2 上吸附氧形成分子离子氧物种。氧物种可部分脱附, 高于170 ℃时均可转化为晶格氧 。另外, CeO2 对γ2Al2O3 载体的改性, 有利于钯催化剂上表面氧物种的脱附和氧化再恢复, 从而促进Pd/ CeO22γ2Al2O3催化剂的氧化作用。催化剂的制备工艺非常复杂,从配方的粉体原材料选择:催化剂粉体主要的材料是三氧化二铝、铝胶、稀土材料(氧化镧、氧化铈、氧化锆等)进行工艺混合,再由不同比例的贵金属活性组分添加,通过800度的高温制备而成。整个制备的工艺是一个科技含量非常高和严谨的流程。三元催化转化器的结构三元催化转化器主要由外壳、隔热保护罩、中间段、入口和出口锥段、弹性夹紧材料、防直通密封催化剂等几部份组成, 其中催化剂作为三元催化转化器的技术核心包括载体、涂层两部分。2.1 载体 基本材料为陶瓷(MgO2, Al2O3,SiO2)。目的是提供承载催化剂涂层的惰性物理结构。为了在较小的体积内有较大的催化表面,载体表面制成为蜂窝状。2.2 涂层在载体表面涂敷有一层极松散的活性层,它以金属氧化物γ-AL2O3 为主。由于表面十分粗糙,这使壁面的实际面积增大了约7000 倍,大大的增加了三元催化转化器的活性表面和储存氧的能力。在活性层外部涂敷有含锆Zr 和铈Ce 等元素的助催剂,含有铑Rh、钯Pd、铂Pt 等贵金属的主催化剂。市场现状(2)— 国内催化剂生产量估算[table][tr][td][b]厂 家[/b][/td][td][b]年产量(万升)[/b][/td][/tr][tr][td]昆明贵研催化剂有限责任公司[/td][td]300[/td][/tr][tr][td]无锡威孚力达[/td][td]60(剂)+20(封装)[/td][/tr][tr][td]天津化工研究设计院[/td][td]50[/td][/tr][tr][td]天津卡达克[/td][td]50(封装)[/td][/tr][tr][td]其他[/td][td]30[/td][/tr][tr][td]合计:[/td][td]500[/td][/tr][/table][img=,499,267]file:///C:\Users\dell\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsAD7D.tmp.jpg[/img][img=,480,361]file:///C:\Users\dell\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsAD8E.tmp.jpg[/img]三元催化剂的制备过程,提高催化效率,关键在于选用合适的催化剂。催化剂要求粒径小,大比表面积,同时要求高分散性,要求分散吸附性能强。市场上主流的效果最好的纳米氧化铈生产厂家有:杭州九朋新材料有限责任公司,其生产的纳米氧化铈比表高达200-300平,且分散性好,价格合理,同时还生产纳米氧化铝,纳米氧化铝溶胶,铂铑钯催化剂。另一家是山东加华,外资企业,主要生产氧化铈,出口为主,价格较高。要更换新的三元催化如何选择呢? 1、原厂件:4s如果你依然信任他,而且你也能够承担高出好几倍的价格,那么可以选择,关键是三元催化原厂件厂家一般都没有质保,原因很简单,因为新车的时候都很难质保。 2、品牌件:这个选择的难度就比较大了,因为今天中国的三元催化市场太吓人,从100元的三元催化到1万元的都有,一家三口人都可以在家里生产三元催化,这个市场是乱的把外星人都吓跑了,这么一个高科技含量的配件今天在中国变成家庭作坊都可以生产,这也难怪为什么主机厂基本在中国放弃了在用车市场,因为实在无法竞争。那我们消费者选择起来可就更难了,外行根本看不懂啊。其实方法还是有的。再乱的市场也有正规做事情的企业。

  • 【资料】固体酸催化剂!

    【资料】固体酸催化剂!

    酸碱催化剂中的一类重要催化剂,催化功能来源于固体表面上存在的具有催化活性的酸性部位,称酸中心。它们多数为非过渡元素的氧化物或混合氧化物,其催化性能不同于含过渡元素的氧化物催化剂。这类催化剂广泛应用于离子型机理的催化反应,种类很多(见表)。此外,还有润载型固体酸催化剂,是将液体酸附载于固体载体上而形成的,如固体磷酸催化剂。 固体酸催化剂  性质  与固体酸的催化行为有重要关系的性质是酸中心、酸强度和酸度。①表面上的酸中心可分为B-酸与L-酸(见酸碱催化剂),有时还同时存在碱中心。可用下式示意地表示氧化铝表面上的酸中心的生成: [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001051910_194402_1643419_3.jpg[/img]红外光谱研究表明,800℃焙烧过的 γ-Al2O3表面可有五种类型的羟基,对应于五种酸强度不等的酸中心。混合氧化物表面出现酸中心,多数是由于组分氧化物的金属离子具有不同的化合价或不同的配位数形成的。SiO2-Al2O3的酸中心模型 (见图)有多种模式。②酸强度,可用哈梅特酸强度函数H0来表示固体酸的酸强度,其值愈小,表示酸强度越高。③酸度,用单位重量或单位表面积上酸中心的数目或毫摩尔数来表示,又称酸度。在同一固体表面上通常有多种酸强度不同的酸中心,而且数量不同,故酸强度分布也是重要性质之一。由某些固体酸的酸强度范围,可知SiO-Al2O3、B2O3-Al2O3等均有强酸性,其酸强度相当于浓度为90%以上的硫酸水溶液的酸强度。不同的催化反应对催化剂的酸强度常有一定的要求,例如在金属硫酸盐上进行醛类聚合、丙烯聚合、三聚乙醛解聚、丙烯水合,有效催化剂的酸强度范围分别为H0≤3.3,H0≤1.5,H0≤-3,-3H0+1.5。在同类型的催化剂上进行同一反应时,催化活性与催化剂的酸度有关,例如在SiO2-Al2O3上异丙苯裂解,催化活性与催化剂的酸度有近似的线性关系。固体催化剂绝大多数为多孔物质,除应考虑其表面的酸功能外,还必须考虑孔隙构造对反应物的扩散及传热过程的影响。例如对于烃类反应,设计了许多具有规整孔结构的固体酸催化剂,如具有管状和笼状孔道的分子筛催化剂,具有层叠结构的半晶态的铝硅酸盐或硅酸盐催化剂。 [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/01/201001051912_194404_1643419_3.jpg[/img]

  • 北化院BHL催化剂完成首次工业应用试验

    [color=#000000]近日,[b]北京化工研究院自主研发的新型BHL催化剂[/b]在中科炼化道达尔ADL环管聚乙烯工艺装置成功完成首次工业应用试验,综合性能全面超越进口同类催化剂。[/color][color=#000000]道达尔ADL工艺对催化剂性能要求高,此前均使用进口专利商催化剂。北化院针对道达尔ADL工艺,历时多年开发新型高性能钛系催化剂——BHL催化剂。试验过程中,中科炼化和北化院团队紧密合作,催化剂切换顺畅,生产过程平稳,以创纪录的16.5小时将各项产品参数调整合格。相对于进口催化剂,BHL催化剂活性提高10%~20%,氢调性能平稳,共聚性能提升10%以上,制得的聚合物颗粒形态良好、细粉更少,树脂产品达到优级标准。[/color][color=#000000]BHL催化剂工业应用试验的成功,标志着北化院研发的催化剂技术在国内淤浆聚乙烯工艺领域实现全覆盖。下一步,北化院将与中科炼化进一步深化产销研用合作,提升树脂产品质量,开发新型树脂产品,助力中科炼化降本增效,实现高质量发展。[/color][来源:中国石化报][align=right][/align]

  • 【资料】试剂介绍-催化剂

    [size=4]定义  [/size][b][size=4] [/size][/b][size=4] [/size][size=4]又叫触媒。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于1981年提出的定义,催化剂是一种物质,它能够改变反应的速率而不改变该反应的标准Gibbs自由焓变化。这种作用称为[/size][size=4]催化作用[/size][size=4]。涉及催化剂的反应为催化反应。[/size][size=4][/size][size=4]  催化剂(catalyst)会诱导化学反应发生改变,而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行化学反应。催化剂在工业上也称为[/size][size=4]触媒[/size][size=4]。[/size][size=4]  催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化;它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样,具有高度的选择性(或专一性)。一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰在[/size][size=4]氯酸钾[/size][size=4]受热分解中起催化作用,加快[/size][size=4]化学反应速率[/size][size=4],但对其他的化学反应就不一定有催化作用。某些化学反应并非只有唯一的催化剂,例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有[/size][size=4]氧化镁[/size][size=4]、[/size][size=4]氧化铁[/size][size=4]和氧化铜等等。[/size][size=4]  初中书上定义:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。[/size][size=4]  也有一种说法,催化剂先与反应物中的一种反应,然后两者的生成物继续在原有条件下进行新的化学反应,而催化剂反应的生成物的反应条件较原有反应物的反应条件有所改变。催化剂原先因发生化学反应而生成的物质会在之后进一步的反应中重新生成原有催化剂,即上面提到的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。[/size]

  • 催化剂的分类

    催化剂的分类方式有很多种:按聚集状态分类、按化学键分类、按催化剂组成及使用功能分类以及按催化剂工艺和工程特点分类。目前,国内外均以功能划分为主,兼顾市场类型及应用产业。我国尚无统一的工业催化剂分类法,参考一些大型书目和国外分类方法可将工业催化剂分成:石油炼制、无机化工、有机化工、环境保护和其他催化剂5大类。细分情况见图。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/02/201702061522_01_1241901_3.jpg

  • 【求助】催化剂的检测项目

    最近公司新上一项目,需要检测催化剂方面的东西,但是还不知道要检测什么。领导只是说按照催化裂化装置的检验项目进行检测就行。那请问一下大家,都需要检测什么项目,需要什么仪器啊。

  • 甲烷化催化剂的样品前处理!(急)

    请教各位:甲烷化催化剂化学成分分析(HG2511-2005),步骤为:甲烷化催化剂0.5g,加10ml(1+1)硫酸,2ml盐酸羟胺,加热至样品完全溶解,问题:(1)怎么样为完全溶解啊?而且,溶样的程度直接影响了后面化学成分的结果,比如,镍的含量测定就相差比较大,当样品溶解至冒白烟和冒大量白烟,这俩种情况结果就相差比较大,请问,怎样才算是溶解完全啊?(2)此标准中氧化镁的测定一种方法是用原子吸收分光光度法,方法是用氯化锶掩蔽铝,在标准溶液中加入氯化锶,硫酸溶液,实际上的现象是形成了沉淀(估计是硫酸锶),请问,这种催化剂中氧化镁的测定还有其他的比较好的方法吗?(3)此标准中稀土氧化物的测定,在测定时,终点颜色变化是由暗绿色变成紫红色,实际操作中,颜色就是紫色,根本不是暗绿色,颜色突变非常不明显,无法准确判断终点!希望有分析过此类催化剂的同行们介绍点经验!

  • 【求助】有机催化反应后,要测定催化剂的流失,如何处理样品?

    本人是作催化的,公司新买了ICP,但没有人会用。有2个问题想向各位请教一下。用钯/活性炭 作为催化剂,催化苯乙酮加氢还原,得到苯乙醇。1、想测定催化反应循环过程中,每次催化剂的流失。如何处理样品?(注* 催化剂颗粒很小,即使用高速离心机处理,产物相还是有点黑,也就是还有少量催化剂在里面)2、想测定钯/活性炭 催化剂中 钯的量。样品又如何处理?谢谢各位啦!!

  • 分子筛填料和催化剂

    常见分子筛3A分子筛4A分子筛5A分子筛10X分子筛13X分子筛13XAPG分子筛富氧分子筛XH系列制冷剂专用分子筛中空玻璃专用分子筛 分子筛催化剂SAPO-11: 芳烃和异构化芳烃的烷基化,二甲苯异构化,石油炼油,石油化工。ZSM-5: 甲醇转化,低碳烷烃脱氢。高硅ZSM-5为疏水性的。磷酸铝分子筛:电中性,气体干燥,裂解反应,脱氢反应,水合反应,酯化反应。TS:氧化还原性能,弱Lewis酸性,环烯烃、环烷烃以及不饱和醇的催化氧化。MCM:苯和丙烯烷基化,甲烷无氧芳构化,催化裂化,烯烃芳构化,甲苯歧化。SBA:催化氧化,催化加氢、聚合、缩合反应,烷基化反应,异构化反应,催化裂化,光催化,热分解。不知道有老师用过没有,能不能提供下供货信息啊

  • [资料] 离子选择电极法测定催化剂中氟

    离子选择电极法测定催化剂中氟[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=21541]离子选择电极法测定催化剂中氟[/url]  在催化剂的研制过程中,氟元素的加入可以增强载体或催化剂的表面酸性,防止Ni2Al 、Al2W、Al2Mo 等尖晶石的形成,延长催化剂的使用寿命[1 ] 。研究表明[2 ] ,载氟量对催化剂晶体结构、活性、选择性都有很大的影响。对于催化剂中氟含量测定,光度法[3 ]需要用浓高氯酸蒸馏以绘制标准曲线 间接络合滴定法[4 ] 对酸度、共存元素要求严格,且操作繁琐。离子选择电极法具有测量准确、重复性好、分析速度快、操作简便等优点,是分析催化剂中氟含量的极为有效的手段。[em17]

  • 【分享】一种以铁为主的新制药催化剂问世

    加拿大一研究小组找到了一种以铁为基础原料制造催化剂的新方法。这种新型催化剂与目前通常使用的铂等金属催化剂相比,毒性小且成本低,有望作为制药和芳香剂生产工艺中的催化剂。   药物合成中通常都需要催化剂,这对药物成本的影响很大。而且,如使用毒性大的钌、铑、钯等铂系金属作为催化剂,最后的合成产品就需要先经过昂贵的净化技术来消除毒素。   多伦多大学化学系罗伯特-莫里斯教授相信,使用他们研制的新型催化剂,不仅价廉而且毒性低,可以免除铂系金属催化剂带来的上述两种缺陷。   莫里斯教授在新一期《化学》杂志上发表论文说,铁一般被认为是催化活性很低的“贱金属”,使其能够成功用于替换通常使用的铂系金属作为催化剂,秘诀在于将铁的结构通过一定的手段转换成与铂系金属相似的结构。他们所研制的催化剂是一种包含碳、氢、磷及氮的有机分子,科学家们将各原子排列成一种独特的右旋结构,依附于铁上,使其处于一种亚铁状态。   化学催化剂的作用是加快化学反应过程,但同时,它们也会对反应过程中的化学物结构产生影响。用于药物合成过程中的催化剂,其最有价值之处在于它们可以将药物化学品的产品限定在一种特定的结构形式,而不会使其产生另一种镜像结构形式。   目前,多伦多大学研究人员已通过使用少量的这种催化剂,并运用对称转移氢化法工艺,成功将价廉的酮转化成了结构为左旋形式的酒精。

  • 【求助】采购催化剂制备进口设备

    本人是一研究院搞催化材料研究的,负责实验室的仪器采购, 领导最近说要买一批催化剂制备用的进口设备, 但我实在不知如何下手, 象挤条机、碾压机什么的。谁有这方面的资料,拜托与我分享一下啊。谢谢! 本人联系方式:QQ-113389616,E-mail: haijun666@126.com

  • 请问催化去除甲烷的催化剂或催化炉的成分和原理是什么?

    首先说明:这里讨论的是催化方法[b] 除掉样气中的甲烷[/b],催化生成H2O和CO2。 而不是加氢催化无机碳生成CH4市场上有测量非甲烷总烃的FID设备,原理是使用催化炉除掉样气中的CH4,至于其他如乙烷、乙烯、甲醇等其他 有机成分都保留,送到FID测量,得到非甲烷总烃。请问这种催化剂的原理和成分是什么?

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