化工1004曹立東10110435(工業(yè)催化)

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1、工業(yè)催化劑之環(huán)保催化劑催化劑工業(yè)是在十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)初慢慢形成的，但是這段時間多半是自產(chǎn)自用。后來由于石油煉制工業(yè)，化學(xué)工業(yè)等部門發(fā)展的需要，才是這門行業(yè)市場化。但是由于催化劑的種類比較多,制造的方法服務(wù)的行業(yè)不同，產(chǎn)生了多種經(jīng)營方式的企業(yè)。它們包括：對原料的選擇和質(zhì)量控制，催化劑及其載體的制造，出廠前對催化劑特性評定，出廠后向客戶提供技術(shù)服務(wù)。催化劑工業(yè)中的主要產(chǎn)品種類有：石油煉制催化劑、石油化工催化劑（包括高分子合成中用的聚合催化劑）、無機(jī)化工催化劑(主要是制造氮肥和環(huán)境保護(hù)催化劑等等。下面我就其中環(huán)境保護(hù)催化劑談?wù)勎业囊娊狻４祟惔呋瘎┡c石油煉制

2、催化劑，化工催化劑并稱為催化劑工業(yè)中的三大類產(chǎn)品。環(huán)境保護(hù)用催化劑能將濃度很低的污染物催化轉(zhuǎn)變成無毒物，它的優(yōu)點(diǎn)包括：催化活性高，能承受較高的作業(yè)負(fù)荷，抗毒能力強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好，具有足夠的使用壽命。環(huán)靜保護(hù)催化劑包括：燃燒催化劑，氮氧化物凈化催化劑，汽車排氣催化劑，國際廣泛用的貴金屬催化劑，催化劑載體均為耐熱材料，脫硫催化劑，燃料加氫脫硫，排煙脫硫，催化劑廣泛用于廢水處理等等。我就其中幾點(diǎn)加以說明：催化劑載體均為耐熱材料　　催化劑載體均為耐熱材料，用得最多的是多孔陶瓷材料(堇青石材料)，也有用金屬材料的。由于這些材料的比表面積太低，通常覆蓋一層高比表面積

3、的涂層（常用氧化鋁），然后再負(fù)載催化活性組分。載體的選型可為球狀或其他特異形狀,近年來廣泛使用蜂窩狀載體(直徑為10～20cm的圓柱體或隨圓柱),由于阻力比球狀載體低，可減少由于裝催化劑而對汽車的動力性能和油耗的影響。　　汽車排氣催化劑要求適應(yīng)于汽車行駛中的各種工況的排氣凈化，即能在寬廣的溫度范圍內(nèi)有效、耐高溫、耐毒、耐熱沖擊、耐氣流沖刷和震動，長壽命。同類催化劑亦在柴油機(jī)排氣凈化中使用。脫硫催化劑　　消除含硫化合物污染的催化劑。硫污染主要來自燃料燃燒時產(chǎn)生的二氧化硫。當(dāng)采用催化方法時，可分為燃料的脫硫和排煙脫硫。燃料加氫脫硫　　所用的催化劑與輕質(zhì)油、天

4、然氣加氫脫硫大致相仿（見硫化物催化劑、無機(jī)化工催化劑、石油煉制催化劑）。但在常壓渣油和減壓渣油的加氫脫硫中(原油中70％～80％的硫化物集中于渣油中)，由于瀝青引起催化劑上炭沉積，重金屬（如釩、鎳）的有機(jī)化合物與氫作用后生成金屬沉積物，將嚴(yán)重影響催化劑活性和壽命，故對催化劑有更為苛刻的要求。所用的催化劑有Ni-Mo、Co-Mo、Mo-Co-Ni、Ni-W等的硫化物，載體通常為硅酸鋁。排煙脫硫　　脫除煤、油燃燒氣中的二氧化硫?？捎醚趸C催化劑，在固定床中使二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫，然后用水吸收，催化床要定期除塵。用活性炭為催化劑，可吸附富集煙道氣中的微量二氧

5、化硫，并使之轉(zhuǎn)化成三氧化硫,然后與水接觸生成硫酸,貯于微孔中；可在催化床上噴水洗出，也可在液相中以鐵離子為催化劑用空氣氧化二氧化硫成三氧化硫后吸收以CuO-AlO或LaCoO為催化劑可使SOCo、N氣氛中的二氧化硫還原成硫而被捕集。在采用克勞斯法從硫化氫制硫的尾氣中含有硫化氫和二氧化硫，可用活性炭為催化劑使硫化氫變成硫。催化劑廣泛用于廢水處理　　除上述用于廢氣處理的一些重要固體催化劑外，催化技術(shù)亦廣泛用于廢水處理?；钚晕勰嗌锾幚矸橹卫砗袡C(jī)物廢水的重要方法。用濕式空氣氧化法處理高COD值廢水時,銅離子常是有效的催化劑，可降低反應(yīng)溫度和壓力。用臭氧處理

6、有機(jī)物廢水時銅、錳、鎳催化劑可加速反應(yīng)?？捎闷貧夥ㄌ幚砗瑏嗚F離子廢水，使之氧化成三價鐵離子，以氫氧化鐵的形態(tài)除去。在過程中加入三價鐵鹽為催化劑可加速亞鐵離子的氧化。載銅的活性炭和離子交換樹脂合用，可處理含氰廢水。亞硝酸鹽與氰化物共存的廢水，可以活性炭為催化劑，在中性條件下催化氧化處理。下面就廢水處理催化劑做以下介紹：我國是聯(lián)合國指定的13個貧水國之一，水資源匱乏。同時又面臨著嚴(yán)重的水污染問題，水處理技術(shù)分為兩類：生物處理技術(shù)與物化處理技術(shù)。其中生物技術(shù)是處理技術(shù)中的主要工藝，隨著工業(yè)不斷的發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，生物方法往往得不到滿意的結(jié)果，光催化氧技術(shù)

7、是行處理技術(shù)。1972年日本發(fā)現(xiàn)氧化鈦單晶電極光解水生成氫以來，多相-光催化氧技術(shù)引起廣泛興趣。光催化氧化法就是利用半導(dǎo)體的特性，在光的照射下吸收光子起催化劑的作用，生成反應(yīng)基氧化有害化合物，并使之礦化。把有害化合物分解co2，h2o和無機(jī)鹽。國際上發(fā)展比較好的國家是日本與美國，中國在這方面有很大欠缺。光化學(xué)催化劑發(fā)展前景：人工光源主要以紫外輻射為主，對分解有機(jī)物有顯著效果，但費(fèi)用一般較高，還得大量使用電能，將來開發(fā)新的自然光源，充分利用可再生清潔能源，發(fā)揮光催化在治理污水方面的優(yōu)勢。