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河南椰島載體活性炭與催化結(jié)合的應(yīng)用特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝

2012-07-19 10:33 來源:未知

               
    椰島公司生產(chǎn)的催化載體活性炭廣泛適用于天然氣及其它含有汞[Hg]的廢氣。還特別適用于其它方法不能除去的低濃度含汞氣體處理,使其達(dá)到或低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
    催化劑載體的活性炭細(xì)孔發(fā)達(dá),且具有大的比表面積和熱穩(wěn)定性,故是優(yōu)良的催化劑載體。通過將活性炭浸在金屬鹽的水溶液中等方法可使催化劑擔(dān)載其上,為了使之均勻分散要用表面被氧化的活性炭,其作為擔(dān)體的性能由細(xì)孔結(jié)構(gòu)及表面化學(xué)結(jié)構(gòu)所決定。表面酸性官能團(tuán)以及自由基,電子授受能力等都能給予各種影響。將鉑、鈀等鉑族催化劑擔(dān)在活性炭上的催化劑對加氫反應(yīng),特別是有關(guān)氫的反應(yīng)等具有優(yōu)良的催化性能;钚蕴恐袚(dān)載有微量過渡金屬時(shí),與單獨(dú)使用金屬時(shí)相比,氫表現(xiàn)出明顯的可逆吸附現(xiàn)象,這被稱之為溢出(Spillover)現(xiàn)象。
    維尼綸觸媒載體活性炭
  高級別活性炭產(chǎn)品,用CCL4吸附≥80%,硬度≥97%的椰殼活化料,采用先進(jìn)后加工技術(shù)生產(chǎn)的觸煤載體炭廣泛用于纖維合成,醫(yī)藥中間體合成等化工流化床反應(yīng)裝置。
  產(chǎn)品包裝:內(nèi)塑外編二層包裝、每袋凈重25kg,亦可按用戶需要調(diào)整。
  主要產(chǎn)品的品質(zhì)指標(biāo):(指標(biāo)可按客戶需求調(diào)整)
  醋酸吸附量:500-580mg/g,醋酸鋅吸附7.5-8.5mg/g
  強(qiáng)度(%)≥80;堆積密度0.38-4.0;水份(%)≤5;灰份(%)≤1.5;pH:7-8
  顆粒粒度分布:+24目≤0.5%、24-28目≤30%、28-32目占25%、32-35目40%、-48目≤0.5%。
    活性炭在催化劑上的應(yīng)用如下:   
   (1)異構(gòu)化作用 用鎳—炭催化劑使植物油(如棉籽油、亞麻油、菜籽油等)異構(gòu)化,從非共軛的油變成共軛的形式。   (2)氫化、脫氫和脫氫芳構(gòu)化,環(huán)化及異構(gòu)化作用:用載鈀或鉑的活性炭作催化劑可起到這種催化作用。   
   (3)烯烴的低壓聚合作用 用含鎳、鈷或它們的氧化物的活性炭作催化劑能使烯烴聚合。   
   (4)合成纖維 在維尼綸生產(chǎn)上用含醋酸鋅的活性炭作催化劑,使乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯。   
   (5)松香再加工 用含鈀的活性炭作催化劑生產(chǎn)岐化松香和氫化松香等。   
   (6)合成氯乙烯 用含二氯化汞的活性炭作催化劑,使乙炔和氯化氫合成氯乙烯。
    在直接用活性炭作催化劑方面如:   
   (1)制造過氧化氫 用活性炭覆蓋的多孔管作陰極,使從陰極上放出的氫同壓入的氧作用生成過氧化氫。   
   (2)使硫化氫轉(zhuǎn)化為元素硫 活性炭能吸附硫化氫并使氧化成元素硫,以除去氣體中的硫化氫。   
   (3)活性炭催化均四氯乙烷脫HCl制備三氯乙烯、甲烷裂解制氫活性炭催化劑   
   (4)水的脫氯作用 活性炭能起吸附和催化兩種作用,從水中除去氯。   
   (5)用于生產(chǎn)光氣,三聚氯氰,氯乙烷,鹵化磺酰,農(nóng)藥中間體.由于活性炭的催化作用能使氯和一氧化碳反應(yīng)生成光氣;使二氧化硫和氯反應(yīng)生成硫酰氯;使氯和氫反應(yīng)生成氯化氫;使溴和水蒸汽反應(yīng)生成氫溴酸;使硫酸亞鐵氧化硫酸鐵;以及作為三聚氯氰聚合物反應(yīng)的催化劑載體。
    在生產(chǎn)過程中,提高載體活性炭吸附性能的唯一辦法就是控制生產(chǎn)工藝,使單位體積內(nèi)盡可能多地增加載體活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)。因此吸附性越高的載體活性炭由于含有大量的孔隙,使得其本身的密度變得越來越小, 這就是為什么吸附性越好的載體活性炭手感越輕的原因(前提是使用同一種原料生產(chǎn),沒有浸過水或吸附過其他物質(zhì))。同時(shí)隨著吸附性的提高載體活性炭的生產(chǎn)成本也就越 高,而且是呈幾何級數(shù)增長,這就是市場上有用低吸附載體活性炭冒充高吸附載體活性炭銷售的動機(jī)。
    載體活性炭經(jīng)氧化處理后,表面酸性基團(tuán)大量增加,表面親水性增強(qiáng),零電點(diǎn)pH(pHPzc)值降低,而硝酸氧化同時(shí)可導(dǎo)致載體活性炭的結(jié)構(gòu)塌陷,比表面積降低。
    需要注意的是,氧化改性可增強(qiáng)載體活性炭對C02,  SOz、苯、金屬離子等極性較強(qiáng)的物質(zhì)的吸附,但減弱了對苯酚、腐殖酸等以疏水性為主的有機(jī)物的吸附。
    熱處理改性特點(diǎn)
    載體活性炭的堿性主要是由于酸性含氧基團(tuán)的缺失,因此,可以通過在不同氣體中加熱載體活性炭的方法去除表面氧而獲得堿性特性。在H:和N:等惰性氣體高溫(>700'C)處理可達(dá)到這一目的,HNO3氧化載體活性炭表面嗜加竣基等酸性基團(tuán)含量,它們可以通過高溫處理去除。
    經(jīng)過高溫處理后,載體活性炭的基本微晶增大,石墨化程度提高,微孔容積和比表面積基本不變,堆積密度增大。
    還原改性特點(diǎn)
    在適當(dāng)?shù)臏囟认,通過還原劑對載體活性炭表面的官能團(tuán)進(jìn)行還原改性,能夠提高一含氧堿性基團(tuán)的含量,載體活性炭增強(qiáng)表面的非極性,處理后的載體活性炭對非極性物質(zhì)具有更強(qiáng)一的吸附能力。還原改性的手段主要集中在H2或N2等惰性氣體對活件炭的高溫處理和氨水浸漬處理。
    負(fù)載金屬離子改性一
    負(fù)載金屬離子改性的原理大都是通過載體活性炭的還原性和吸附性,使金屬離子在載體活性炭的表面上優(yōu)先吸附,再利用載體活性炭的還原性,將金屬離子還原成單質(zhì)或低價(jià)態(tài)的離子,通過金屬離子或金屬與吸附質(zhì)較強(qiáng)的結(jié)合力,從而增加載體活性炭對吸附質(zhì)的吸附性能。目前經(jīng)常用來負(fù)載的金屬離子包括銅離子、鐵離子等。但是,當(dāng)金屬浸漬量過高時(shí),會堵塞部分孔隙結(jié)構(gòu),造成載體活性炭吸附能力的降低。
    酸堿改性
    酸堿改性是利用酸、堿等物質(zhì)處理載體活性炭,根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整載體活性炭表面的官能團(tuán)至所需要的數(shù)量。通常對載體活性炭進(jìn)行酸堿改性是為了改善載體活性炭對以銅離子為代表的金屬離子的吸附效果,常用的改性劑有HCI, NaOH、檸檬酸。研究表明,NaOH處理可以增加載體活性炭表面經(jīng)基的數(shù)量,而HCI處理則大大增加了諸如酚經(jīng)基、內(nèi)醋基等含單鍵氧官能團(tuán)的數(shù)量。
    等離子體改性
    作為一種非熱平衡的等離子體,其絕大多數(shù)粒子的能量足以破壞載體活性炭表面原有的化學(xué)鍵而形成新鍵,從而賦予表面新的特性。利用微波等離子體加熱處理載體活性炭,可以在短時(shí)間內(nèi)處理增大載體活性炭的比表面積,微小附著物從載體活性炭微孔周圍被除去,增加炭表面的凹凸程度,提高載體活性炭對各種有機(jī)化合物(如苯、甲苯、醋酸乙醋及二硫化碳)的吸附能力。
  載體活性炭雖然在外型和用途方面可以有許多品種,但載體活性炭有一個(gè)共同的特性,那就是“吸附性”。載體活性炭產(chǎn)生吸附性的原因就是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),就象我們所見到的海綿一樣,在同等重量的條件 下,海綿比其他物體能吸收更多的水,原因也是因?yàn)樗哂邪l(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。但載體活性炭的這種孔隙結(jié)構(gòu)是肉眼無法看見的,因?yàn)樗麄冎挥?×10-12mm—10 -5mm之間,比一個(gè)分子大不了多少。載體活性炭孔隙發(fā)達(dá)的程度是難以想象的,若取1克載體活性炭,將里面所有的孔壁都展開成一個(gè)平面,這個(gè)面積將達(dá)到1000平 方米(既比表面積為1000g/m2)!影響載體活性炭吸附性的主要因素就取決于內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)的發(fā)達(dá)程度。

 

    《河南椰島載體活性炭與催化結(jié)合的應(yīng)用特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝》源自:http://thedreamingbutterfly.com

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