Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究
Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2019, 9(4), 299-304
Published Online July 2019 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/072867469.html,/journal/hjcet
https://https://www.sodocs.net/doc/072867469.html,/10.12677/hjcet.2019.94042
Study on Catalytic Combustion of Toluene on Co-Based Catalysts
Shengkang Wang, Hua Pan*, Yiping Mao, Zhongyu Yang, Dingsheng Zhang, Yu Mei
College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou Zhejiang
Received: Jun. 14th, 2019; accepted: Jun. 28th, 2019; published: Jul. 4th, 2019
Abstract
Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method. The catalytic behavior of Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts for catalytic combustion of toluene was investigated. It shows that the activity of Co/CeO2 catalyst is higher than that of Co/TiO2 catalyst. Co/CeO2 catalyst has a lower light-off temperature (T50= 210?C), while the conversion of toluene can be stabilized at 80% at 225?C on Co/CeO2. Co/CeO2 has a larger specific surface area, which increases the contact area of the reactants with the catalyst, resulting in the higher activity of the catalyst. The active compo-nent in the Co/CeO2and Co/TiO2catalysts is Co3O4. The higher content of O surf and Co3O4on the surface of Co/CeO2 catalyst may be the main reason for the higher activity of Co/CeO2 catalyst.
Keywords
Cobalt, Catalytic Combustion, Toluene
Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究
王晟康，潘华*，毛益萍，杨仲余，张鼎盛，梅瑜
浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江杭州
收稿日期：2019年6月14日；录用日期：2019年6月28日；发布日期：2019年7月4日
摘要
采用浸渍法制备了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂，考察了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂催化燃烧甲苯的催化行为。研究表明：Co/CeO2催化剂活性高于Co/TiO2催化剂活性。Co/CeO2催化剂具有较低的起燃温度(T50 *通讯作者。
王晟康等
= 210℃)，同时其在225℃下甲苯的转化效率可稳定在80%。Co/CeO2具有更大的比表面积，可增加反应物与催化剂的接触面积，提高催化剂活性。Co/CeO2和Co/TiO2催化剂中活性组分主要为Co3O4。
Co/CeO2催化剂表面含有较高含量的O surf和Co3O4可能是Co/CeO2催化剂具有更高活性的原因。
关键词
钴，催化燃烧，甲苯Array Copyright ? 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).
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1. 前言
挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)包括芳香烃、脂肪烃、卤代烃、醇、醛、酯以及亚硝酸酯等，种类十分复杂[1]。1989年，世界卫生组织(WHO)对VOCs的定义是沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称，其严重污染大气，危害人类健康[2][3][4]。甲苯也是典型的VOCs，极易挥发，并且参与光化合反应，在很大程度上促进了光化学烟雾的形成[5]，也会污染土壤和地下水[6]，因此甲苯是大气污染治理的重点之一[7]。
与其他方法相比，催化氧化消除VOCs能够在较低温度进行，为目前最有应用前景的VOCs消除方法之一，其关键在于研发高性能的催化剂[8]。目前常见的催化剂为贵金属催化剂和负载型过渡金属催化剂，但贵金属活性相分散度低、高温易发生挥发流失或团聚烧结等问题，同时贵金属价格昂贵限制了其广泛应用[9]。过渡金属催化剂价格低廉且具有较高的催化活性受到学者的广泛关注[10][11][12]，但过渡金属催化剂的活化温度较高限制了其应用。Co3O4对甲苯具有催化燃烧活性，特别是Co3O4表现出良好的催化活性和选择性[13][14]。
所以本研究以甲苯为研究对象，比较了2种以Co基催化剂催化燃烧甲苯的催化性能。通过催化表征分析了Co基催化剂的活性与催化剂活性的构效关系。
2. 实验
2.1. 催化剂的制备
利用磁力搅拌将 1.39 g硝酸铈和0.75 g分别溶于200 mL的去离子水中，待其完全溶解后，将NH4HCO3溶液迅速倒入Ce(NO3)3溶液中，然后搅拌0.5 h，在25℃下静置15 h，过滤并用去离子水洗涤后，在80℃下干燥，并在450℃下煅烧4 h得到CeO2。将得到的CeO2浸渍于适量的CoNO3水溶液中，室温下磁力搅拌12 h后，在60℃下干燥12 h，最后在450℃下煅烧4 h。制备出5%Co/CeO2催化剂。
在40℃下Ti[O(CH2)3CH3]4乙醇溶液加入H2O后溶液缓慢凝胶。在110℃下凝胶干燥一个晚上，然后在500℃下煅烧4 h得到TiO2。利用CoNO3和草酸(C2O4H2)水溶液以1:2的摩尔比初始润湿性。硝酸盐浸渍后，磁力搅拌12 h，再在60℃下干燥一夜，然后在450℃空气中煅烧4 h。制备出5%Co/TiO2催化剂。
2.2. 催化表征
采用美国麦克公司ASAP2020物理吸附仪，在液氮温度(?196℃)下采用氮气吸附法来测定样品孔结构的数据。样品测定前在200℃下抽真空14 h。
王晟康 等
XRD 衍射用阶梯扫描的方式，在Rigaku D/Max ⅢB 全自动X 射线粉末衍射仪上采集，Cu/K α辐射源，功率40 kV × 40 mA ，衍射束置石墨单色器除去K β辐射，入射波长为0.15405 nm ，阶宽0.02?，2θ为5?~80?，每步计数时间4 s 。
采用XPS 分析样品表面的各元素相对含量比例，仪器为美国PHI 公司的PHI 5000C ESCA System ，采用条件为铝/镁靶，高压14.0 kV ，功率259 W ，真空优于1.33 × 10?6 Pa 。采用美国RBD 公司的RBD147数据采集卡和AugerScan3.21软件分别采集样品的0~1200 (1000) eV 的全扫描谱(通能为93.9 eV)，而后采集各元素相关轨道的窄扫描谱(通能为23.5 eV 或46.95 eV)。以C1S = 284.8 eV 为基准进行结合能校正，采用XPSPeak4.1软件进行分峰拟合。
2.3. 催化剂的活性评价
将催化剂粉末进行压片筛分，选取40~60目的催化剂颗粒。称取催化剂颗粒0.3 g 装入内径为6 mm 的石英玻璃反应管。模拟气的组分为φ(C 7H 8) = 5 × 10?4、φ(O 2) = 20%，N 2为载气，气体流量为100 mL/min ，催化反应温度为150℃~400℃。甲苯的浓度采用气相色谱(氢火焰检测器)测量。
3. 结果与讨论
3.1. 催化活性
图1比较了Co 基催化剂催化燃烧甲苯的活性。在2种催化剂上，甲苯转化率均随温度升高而上升。这2种催化剂的活性Co/CeO 2 > Co/TiO 2。Co/CeO 2具有更高的活性，其T 50、T 80和T 90分别为210℃、225℃和230℃，在300℃时甲苯转化率达到100%。Co/TiO 2具有较低的活性，其T 50和T 90分别为230℃、250℃在325℃时甲苯转化率达到100%。
Figure 1. Comparison of activity of Co-based catalysts
图1. Co 基催化剂的活性比较
3.2. 构-效关系
表1比较了2种催化剂的比表面积和孔体积。Co 基催化剂的比表面积和孔体积的大小为Co/CeO 2 > Co/TiO 2
。结合催化活性结果，得到催化剂的活性与催化剂的比表面有一定的正相关性，催化活性最好的
王晟康 等
Co/CeO 2具有更大的比表面积。
Table 1. Specific surface area and pore volume of two catalysts
表1. 2种催化剂的比表面积和孔体积
催化剂
Co/TiO 2 Co/CeO 2 比表面积(m 2/g)
13.35 21.07 孔体积(cm 3/g) 0.07 0.07
图2为2种催化剂的XRD 谱图。Co/CeO 2催化剂中的Ce 以CeO 2 (PDF#34-0394)的形式存在，主要衍射峰2θ = 28.6?的晶面为(111)和2θ = 47.5?的晶面为(220)。Co/TiO 2中的Ti 以TiO 2 (PDF#72-0021)的形式存在，主要衍射峰2θ = 25.5?的晶面为(110)。通过PDF 卡片(PDF#74-1656)，Co/TiO 2催化剂中Co 主要以Co 3O 4晶型存在，主要衍射峰2θ = 31.3?、2θ = 36.9?和2θ = 65.4?的晶面分别为(220)、(311)和(440)。通过PDF 卡片(PDF#42-1467)，Co/CeO 2催化剂中的Co 主要以Co 3O 4晶型存在，主要衍射峰2θ = 31.3?的晶面为(220)和2θ = 36.9?的晶面为(311)。
Figure 2. XRD spectra of two catalysts
图2. 2种催化剂的XRD 谱图
通过XPS 进一步分析了2种催化剂表面O 和Co 的物种形态。图3为2种催化剂的O1s 的谱图。催化剂表面氧物种包括晶格氧(O latt )、表面氧(O surf )、吸附氧(O ads )，其结合能分别为528.9~529.3 eV 、531.4~531.7 eV 、532.4 eV [15] [16]。晶格氧(O latt )和表面氧(O surf )被认为是活性氧物种，会对于催化剂的活性起重要作用[11] [17]。从图中可见，Co/TiO 2、Co/CeO 2催化剂表面均含有晶格氧(O latt )和表面氧(O surf )。2种催化剂的O1s 分析结果见表2。由表2可知，2种催化剂表面O latt /O surf 的比值依次为Co/TiO 2 > Co/CeO 2。结合催化活性结果，Co/CeO 2催化剂表面含有较高含量的O surf 可能是Co/CeO 2催化剂具有更高活性的原因之一。
由图4的Co 2p 谱图可见，Co/CeO 2和Co/TiO 2催化剂均存在携上峰现象，说明其表面不含Co [18]。Co/CeO 2催化剂中Co 2p3/2的结合能为779.6 eV ，Co 2p1/2的结合能为794.6 eV ，Co 2p3/2和Co 2p1/2的峰间距15.0 eV ，表明Co/CeO 2催化剂表面以Co 3O 4的形式存在[18]。Co/TiO 2催化剂中Co 2p3/2的结合能为780.0 eV
，
王晟康 等
Co 2p1/2的结合能为795.2 eV ，Co 2p3/2和Co 2p1/2的峰间距为15.2 eV ，表明Co/TiO 2催化剂表面以Co 3O 4为主，但存在部分CoO [18]。因Co 3O 4较CoO 具有更高的催化氧化活性故Co/CeO 2催化活性高于Co/TiO 2。
Figure 3. O1s spectra of two catalysts
图3. 2种催化剂的O1s 谱图
Table 2. XPS parameters and experimental data list of O1s
表2. O1s 的XPS 参数及实验数据列表
催化剂
结合能(eV) O latt /O surf O latt O surf Co/TiO 2
529.4 530.9 2.3 Co/CeO 2 529.8 531.3 2.2
Figure 4. XPS spectra of Co
图4. Co 的XPS 谱图
4. 结论
Co/CeO 2催化剂比Co/TiO 2催化剂具有更高的催化燃烧活性。其中Co/CeO 2催化剂的T 50、T 80和T 90分别为210℃、225℃和230℃，在300℃时甲苯转化率达到100%。Co/CeO 2具有更大的比表面积(21.07 m 2/g)。Co/TiO 2的比表面积为13.35 m 2/g ，较大的比表面积能够增大与反应气体的接触面积，提高催化剂活性。Co/CeO 2催化剂表面O latt /O surf 的比值大于Co/TiO 2催化剂表面O latt /O surf 的比值，Co/CeO 2催化剂表面含有较高含量的O surf 可能是Co/CeO 2催化剂具有更高活性的原因之一。Co/CeO 2催化剂表面以Co 3O 4
的形式
王晟康等
存在，而Co/TiO2催化剂表面以Co3O4为主，但存在部分CoO。故Co/CeO2催化剂具有更高活性的原因可能是其具有较大的比表面积和其表面含有较高含量的O surf和Co3O4。
项目基金
浙江省自然科学基金资助项目(LY19E080023)；浙江树人大学中青年学术团队项目(XKJ0516205)；浙江树人大学科研启动基金资助项目(KXJ0517102)；国家级大学生创新创业训练计划项目(JXJ0518105)。
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催化燃烧原理
催化燃烧原理 催化燃烧原理？下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家简单介绍下吧！催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比，催化燃烧所需的辅助燃料少，能量消耗低，设备设施的体积小。但是，由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题，影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的
比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。 催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。 安徽宝华环保科技有限公司拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质，根据市场需求，不断推陈出新，积极与国内科研院校建立战略合作关系，不断引进新技术与新人才，进一步提升业务能力与水平。公司在全体宝华人的努力下，逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。公司秉承“客户至上、服务第一”的理念，依托强大的技术支持和完备的售后服务，为您解决身边的环境问题。全体宝华人愿与您携手并进，共建美丽中国，同创绿色地球。
吸附催化燃烧工艺简介
1、吸附-催化燃烧法原理 吸附浓缩-催化燃烧法，该设备采用多气路连续工作，设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，吸附去处效率达80%，吸附后的洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO（催化氧化设备）自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。 催化燃烧法：VOC-CH 型有机气体催化净化装置，是利用催化剂使有害气体中的可燃组 和分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2 O并释放出大量热量。其反应方程式为： H 2 图3-1 VOC-CO原理图 活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后，进入特制的板式热交换器，和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升；具有一定温度的气体进入预热器，进行第二次的温度提升；之后进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部份分解，并释放出能量，对废气源进行直接加热，将气体温度提高到催化反应的最佳温度；经温度检测系统检测，温度符合催化反应的温度要求，进入催化燃烧室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的热量；净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流，降温后气体由引风机排空。 有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，CO 正常
使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热，做到真正的节能、环保，同时，整套装置安全、可靠、无任何二次污染。 2、处理工艺流程 根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用，拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理，其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下： 图3-2 喷漆废气处理工艺流程图 本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤＋吸附＋催化净化装置，工作方式为：一个湿式除尘塔+干式过滤器＋若干个吸附床，经过除尘过滤去除漆雾后，有机废气进入吸附床中进行吸附工作，净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作，其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器，待温度达到起燃温度时，由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风，经混合后调到适当温度（140℃，其中废气中有机成分沸点：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床进行脱附操作，吹脱出的高浓度有机废气（可浓缩10-20倍）与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室，在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的 CO 2和H 2 O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附，多余废 气排入排气筒。 由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生，吸附与脱附之间切换，连续运行（工作时间可根据企业生产情况调节）。本工程设计废气浓度100ppm，浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上，在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后，可维持自燃。
对甲苯磺酸性质及制作工艺
一、对甲苯磺酸的主要性质 对甲苯磺酸（英文名：Toluene-p-sulfonic acid）是白色针状或粉末状结晶，易溶于水、醇和瞇，极易潮解，易使棉织物、木材、纸张等碳水化合物脱水而碳化，难溶于苯、甲苯和二甲苯等苯系溶剂。碱熔时生成对甲酚。 表对屮苯磺酸的主要物理性质 二、对甲苯磺酸的应用 对甲苯磺酸是一种很强的有机酸，其酸性比苯甲酸强百万倍。这种酸的独特之处是，它在通常情况下为固体，方便称用。它的另一个优势是，与一些无机强酸相比没有氧化性，可以在一些情况下替代无机强酸。 1、催化剂 在范围很广的反应中，包括醇化、生成缩醛、脱水、烷基化、脱烷基、贝克曼重排、聚合和解聚反应，它像硫酸一样有效，但效果比硫酸好因为它不会引起氧化或结炭等副反应，所以得到的产物纯度高，颜色浅。 2、有机合成
常用对甲苯磺酸制造对甲苯磺酰胺、糖精、氯胺T、对甲苯磺酰氯和对飒二氯 酰胺等。对甲苯磺酸的最大用途是用于生产对甲酚。 3、稳定剂 在工业上，常用对甲苯磺酸和氧化锌制备对甲苯磺酸锌。在丙烯月青和丙烯酸甲酯或丙烯月青和偏二氯乙烯共聚过程中，可使用对甲苯磺酸锌作为稳定剂，其用量可达％。 对甲苯磺酸还可用于酚醛、环氧和氨基塑料、家具滑漆、染料、粘合剂、合成抗糖尿病医药及电镀槽的防应力添加剂等方面，随着以二甲基甲酰胺为溶剂的一步法月青氯纶和月青纶装置的引进，作为稳定的高质量对甲苯磺酸的需求量，正在迅速增长。 三、对甲苯磺酸的主要合成方法 磺化反应中使用的磺化剂主要有：发烟硫酸、硫酸、三氧化硫、二氧化硫、氯磺酸、硫酰氯、亚硫酸盐等。甲苯磺化成对甲苯磺酸采用的磺化剂主要有硫酸、三氧化硫、氯磺酸三种。合成对甲苯磺酸的主要方法有：硫酸磺化法、三氧化硫磺化法、氯磺酸磺化法、对甲苯磺酰氨水解法，它们各有自己的特点。 1、硫酸磺化法 用硫酸磺化甲苯，是采用最多且历史最长的工艺。磺化反应过程如下： + T + 磺化反应速度与甲苯浓度成正比，与硫酸含水量的平方成反比，所以需使用含水少的硫酸和纯度高的甲苯，但磺化反应是可逆反应，每消耗山。1的硫酸就生成山。1的水，水的浓度随反应的进行而逐渐升高，最后达到平衡，产生大量的废酸。 工业生产中，一般采用分压蒸饰法来除掉磺化反应生成的水，使磺化反应进行完全。
Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究
Hans Journal of Chemical Engineering and Technology 化学工程与技术, 2019, 9(4), 299-304 Published Online July 2019 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/072867469.html,/journal/hjcet https://https://www.sodocs.net/doc/072867469.html,/10.12677/hjcet.2019.94042 Study on Catalytic Combustion of Toluene on Co-Based Catalysts Shengkang Wang, Hua Pan*, Yiping Mao, Zhongyu Yang, Dingsheng Zhang, Yu Mei College of Biology and Environmental Engineering, Zhejiang Shuren University, Hangzhou Zhejiang Received: Jun. 14th, 2019; accepted: Jun. 28th, 2019; published: Jul. 4th, 2019 Abstract Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts were prepared by impregnation method. The catalytic behavior of Co/CeO2 and Co/TiO2 catalysts for catalytic combustion of toluene was investigated. It shows that the activity of Co/CeO2 catalyst is higher than that of Co/TiO2 catalyst. Co/CeO2 catalyst has a lower light-off temperature (T50= 210?C), while the conversion of toluene can be stabilized at 80% at 225?C on Co/CeO2. Co/CeO2 has a larger specific surface area, which increases the contact area of the reactants with the catalyst, resulting in the higher activity of the catalyst. The active compo-nent in the Co/CeO2and Co/TiO2catalysts is Co3O4. The higher content of O surf and Co3O4on the surface of Co/CeO2 catalyst may be the main reason for the higher activity of Co/CeO2 catalyst. Keywords Cobalt, Catalytic Combustion, Toluene Co基催化剂上甲苯催化燃烧的研究 王晟康，潘华*，毛益萍，杨仲余，张鼎盛，梅瑜 浙江树人大学生物与环境工程学院，浙江杭州 收稿日期：2019年6月14日；录用日期：2019年6月28日；发布日期：2019年7月4日 摘要 采用浸渍法制备了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂，考察了Co/CeO2和Co/TiO2催化剂催化燃烧甲苯的催化行为。研究表明：Co/CeO2催化剂活性高于Co/TiO2催化剂活性。Co/CeO2催化剂具有较低的起燃温度(T50 *通讯作者。
催化燃烧原理及催化剂
催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂，在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。
浅谈对甲苯磺酸测定方法的比较
浅谈对甲苯磺酸测定方法的比较 浅谈对甲苯磺酸测定方法的比较 摘要：对甲苯磺酸作为催化剂广泛用于各种化学反应中，具有副反应少、产品纯度高、颜色浅等特点。随着应用范围的扩大，对其质量要求越来越高，这就要求对甲苯磺酸的分析测定越来越准确。因此，要科学合理运用对应的方法对甲苯磺酸的测定分析。 关键词：对甲苯磺酸测定方法对比 前言 对甲苯磺酸是一种用途广泛的精细化工用品，没有氧化性的有机强酸，作为中间体以及酯化反应、烷基化反应的催化剂。这种酸的独特之处是，它在通常情况下为固体，方便使用。对甲苯磺酸在水中最大溶解度为 222 nm（Log E=4.0），易潮解，可溶于水、醇和其他极性溶剂，可参与水体和大气循环造成污染。在体内代谢产物为3-甲基儿茶酚。LD50（半数致死量）：2480 mg/kg（大鼠经口），燃烧后生成有毒氧化硫气体。高浓度 PTSA对眼睛、皮肤、上呼吸道有刺激作用，吸入气溶胶后可引起喉、支气管痉挛；肺水肿等。对甲苯磺酸用途广泛、用量大，对人体、环境都可能造成一定的伤害，因此有必要找到对其准确、高效、适用性广的测定方法。 1.对甲苯磺酸的测定方法 从产物的异构体含量，到混酸中的含量，一直发展到如今复杂基质中的痕量测定，有关对甲苯磺酸的测定方法一直在不断改进中。目前有关其含量的主要测定方法有紫外分光光度法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法、毛细管电泳色谱法等，以下是对这些方法进行分析比较。 1.1 紫外分光光度法 张凌等采用紫外分光光度法同时测定强力霉素废水中磺基水杨酸与对甲基苯磺酸含量。选择 pH=7 的 KH2PO3-Na2HPO3缓冲溶液体系，有效排除了废水中硫酸钠、甲醇等基质的干扰。磺基水杨酸和对甲基苯磺酸两者之间的定量可通过计算分离。张红兵等采用紫外分光
催化剂及催化燃烧技术
催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即： A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现： A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发，催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化焚烧炉，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。 在有机物废气的催化燃烧中，所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸，安全问题十分重要。因而，一方面必须控制有机物与空气的混合比，使之在爆炸下限；另一方面，催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体，将载体做成带、片、丸、丝等形状，采用化学镀或电镀的方法，将铂、钯等贵金属沉积其上，然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂，一般是以陶
对甲苯磺酸
对甲苯磺酸 对甲苯磺酸 概述参考质量标准 MSDS 用途与合成方法对甲苯磺酸价格(试剂级) 上下游产品信息价格专题 中文名称: 对甲苯磺酸 中文同义词: 对甲苯磺酸;4-甲苯磺酸;4-甲基苯磺酸;对甲基苯磺酸;亚苄基酸;甲苯磺酸;对甲苯磺酸 P-TOLUENESULFONIC ACID;对甲苯磺酸(定做3-4周) 英文名称: p-Toluenesulfonic acid 英文同义词: TL65;TL65LS;PARATOLUENE SULPHONIC ACID;P-TOLUENESULFONIC ACID;PTS ACID;P-TOLUENE SULPHONIC ACID;TSA-65IP;TSA-65M CAS号: 104-15-4 分子式: C7H8O3S 分子量: 172.2 EINECS号: 203-180-0 相关类别: 合成材料中间体;中间体;有机原料;芳香族化合物;有机中间体;染料中间体;FINE Chemical & INTERMEDIATES;Organics Mol文件: 104-15-4.mol 对甲苯磺酸性质 熔点106~107℃ 沸点116 °C 密度 1.07 折射率 1.3825-1.3845 闪点41 °C 储存条件Flammables area 水溶解性soluble CAS 数据库104-15-4(CAS DataBase Reference) NIST化学物质信息 P-toluene sulfonic acid(104-15-4) EPA化学物质信息Benzenesulfonic acid, 4-methyl-(104-15-4) 对甲苯磺酸用途与合成方法 概述对甲苯磺酸（分子结构式:p-CH3C6H4SO3H,也写作TsOH,英文P-Toluene Sulfonic acid）简称PTS，是一个不具氧化性的有机强 酸，为白色针状或粉末状结晶，可溶于水、醇、醚和其他极性溶 剂。极易潮解，易使木材、棉织物脱水而碳化，难溶于苯和甲苯。 碱熔时生成对甲酚。常见的是对甲苯磺酸一水合物(TsOH·H2O)或 四水合物(TsOH·4H2O)。
催化燃烧VOCs的三种过渡金属催化剂的活性比较_郭建光
华南理工大学学报(自然科学版)第32卷第5期Journal of South China University of Technology Vol .32 No .5 2004年5月 (Natural Science Edition ) May 2004 文章编号:1000-565X (2004)05-0056-04 催化燃烧VOCs 的三种过渡金属催化剂的活性比较＊ 郭建光1 李 忠1 奚红霞1 何余生1 王伯光2 (1.华南理工大学化学工程研究所,广东广州510640;2.广州市环境检测中心站,广东广州510030) 摘 要:利用浸渍法将过渡金属硝酸盐溶液沉积在γ-Al 2O 3上,通过焙烧制得三种过渡金属氧化物催化剂CuO /γ-Al 2O 3、CdO /γ-Al 2O 3和NiO /γ-Al 2O 3.通过催化燃烧销毁乙醇、丙酮和甲苯的实验,对催化剂活性进行了评价.实验结果表明,在催化剂作用下,三种挥发性有机化合物VOCs 催化燃烧的起燃温度和完全燃烧温度都明显低于它们的燃点,其中 CuO /γ-Al 2O 3催化剂的催化活性优于CdO /γ-Al 2O 3和NiO /γ-Al 2O 3催化剂,它对丙酮、乙醇和甲苯的催化起燃温度分别是180,190和230℃,另外对于催化燃烧VOCs ,挥发性气体分子的极性越大就越容易被氧化. 关键词:过渡金属;催化剂;催化燃烧;挥发性有机物中图分类号:TQ 032.41 文献标识码:A 收稿日期:2003-10-20 ＊基金项目:国家自然科学基金资助项目(20176012);教育部博士点基金项目(20020561010);广东省科技攻关计划项目 作者简介:郭建光(1978-),男,博士生,主要从事环境与化学工程的研究.E -mail :jgguo @scut .edu .cn 挥发性有机化合物(VOCs )是一类主要的空气 污染物,给人类的生命和健康以及环境带来严重的危害[1,2].目前VOCs 的处理技术主要有吸附[3,4]、吸 收、冷凝[5]、膜分离[6]、光催化降解[7]、生物降解[8] 、等离子体技术[9,10]和催化燃烧技术等.催化燃烧技术最显著的优点就是能够在很低的浓度(小于1%)下进行操作,以及相对于热力燃烧而言具有更低的操作温度.这些优点和节能的特性使之成为目前最有应用前景的VOCs 销毁方法之一.在催化燃烧技术中,催化剂是关键,其性能的优劣对销毁效率和能耗有着决定性的影响.在催化燃烧中用得较多的催化剂是贵金属催化剂,如Pt ,Pd ,Au 和Rh 等是典型的贵金属催化剂[11～13].这类催化剂通常负载在载体上,其活性高,选择性好,但是价格昂贵,并且容易中毒.因此寻找价格低廉、催化活性较好的催化剂是催化燃烧技术得以广泛应用的关键.本研究利用浸渍法将Cu ,Cd ,Ni 三种过渡金属的硝酸盐溶液浸渍在γ-Al 2O 3颗粒上,经过焙烧制备得到三种金属氧化物催化剂,通过对乙醇、丙酮和甲苯这3种VOCs 气体 进行催化燃烧,来考察反应的起燃温度和完全燃烧温 度,从而比较三种催化剂的催化活性. 1 实验 1.1 实验材料和仪器 乙醇、丙酮和甲苯为分析纯;硝酸铜、硝酸镉和硝酸镍为化学纯,γ-Al 2O 3(美国Merck 公司).FA /JA 系列上皿电子天平(上海精密科学仪器有限公司天平仪器厂);DF -101B 集热式恒温磁力搅拌器(浙江乐清市乐成电器厂);GC112型气相色谱仪(上海仪器分析总厂);ASAP2010M 快速比表面测定仪(美国Micr omet -rics 公司);流量控制器(北京七星华创电子股份有限公司);温度显示仪(福建百特工控公司). 1.2 实验方法 1.2.1 催化剂的制备 将40～60目的γ-Al 2O 3颗粒分别加入到浓度均为0.5mol /L 的Cu (NO 3)2、Cd (NO 3)2和Ni (NO 3)2溶液中,然后浸渍12h ,过滤、干燥,最后在500℃下焙烧5h ,就可以制得CuO /γ-Al 2O 3、CdO /γ-Al 2O 3和NiO /γ-Al 2O 3三种负载金属氧化物的催化剂. 1.2.2 催化剂的比表面积和孔结构分析 采用ASAP2010M 快速比表面积和孔径测定仪对所用催化剂进行比表面积和比孔容进行表征.实验条件:催化剂在300℃下脱气3h ,在-195.82℃条件下液氮吸附.吸附等温线采用B ET 二参数方程
废气催化燃烧的原理及其工艺
往往业主在采购废气处理设备的时候会问一些技术性的问题以决定采用哪种技术，哪种技术最为适合该工艺，下面专门介绍本公司生产的，吸附+脱附+催化燃烧有机废气处理设备的技术原理及工艺流程。以供广大业主参考。 一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。 2.2.3复氧化物催化剂 一般认为，复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类： (1)钙钛矿型复氧化物 稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构，B为八面体形结构，这样A和B形成交替立体结构，易于取代而产生品格缺陷，即催化活性中心位，表面晶格氧提供高活性的氧化中心，从而实现深度氧化反应。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。
对甲苯磺酸
对甲苯磺酸 1物理性质 英文名：p-toluenesulfonic acid .(p-TSA)分子式：C7H8O3S，M=172g/mo; 性状：白色针状或粉末状结晶，易溶于水、醇和醚，极易潮解，易使棉织物、木材、纸张等碳水化合物脱水而碳化，难溶于苯、甲苯和二甲苯等苯系溶剂。碱熔时生成对甲酚。不具氧化性的有机强酸。常见的是对甲苯磺酸一水合物(TsOH·H2O)或四水合物(TsOH·4H2O)。 指标名称：分析纯（AR）、化学纯（CP）、精制级、特定级、工业优级 外观：白色针状或粉末结晶 含量%：≥ 99 98 98 97 96 硫酸盐（游离酸SO4）：≤ 0.01 0.1 0.1 0.3 1.5 密度：1.34 折射率：1.563 闪点：41℃ 水溶性：可溶 沸点：140℃（2.67kPa） 熔点：103℃~105℃ NaCl：≤ 0.01% 灼烧残渣：≤0.1% ≤0.2% 水中溶解试验：合格合格 醇中溶解试验：合格合格 包装：10kg/盒（内衬塑）10kg/盒（内衬塑）25kg/袋（双层）25kg/袋（双层）25kg/袋（双层） CAS 编号：104-15-4 2用途 广泛用于合成医药、农药、聚合反应的稳定剂及有机合成（酯类等）的催化剂。用作医药、涂料的中间体和树脂固化剂，也用作电镀中间体。 3生产储运 生产方法：生产企业主要采用甲苯磺化法。连续生产采用三氧化硫磺化，南美国家采用比较多。连续生产产量高，能耗低，但砜类等副产物含量高。间歇生产采用硫酸磺化，欧美（日本江南等）、国内（苏州星火、连云港宁康等）均采用间歇法。间歇生产产量提高需要依靠平行的增加反应装置，能耗相对较高，但磺化副反应低，最终产品纯度相对较高。 生产历史：最早为苏州吴县化工二厂于1978年开发为常州制药厂生产强力霉素配套。之后各家民营企业开始生产对甲苯磺酸。 储运条件：库房通风低温干燥; 与碱分开存放。
催化燃烧最新版指导书2010
催化燃烧法净化废气中苯系污染物实验 一、实验意义和目的 从涂料、印刷、喷漆、电缆等行业的生产过程中排放出含有多种烃类化合物的废气，其中多数为苯、甲苯、二甲苯为主的苯系物。这些废气的排出对大气环境将造成严重污染。催化燃烧法净化废气中苯系污染物可在较低温度下进行，且不产生二次污染，不受组分浓度限制，因此应用广泛。 在应用催化燃烧法时，催化剂活性的优劣将直接影响治理效果。因此催化剂选择是否得当，将是能否实现该法的决定因素之一。而选择和评价催化剂的一个重要方法就是通过实验手段进行催化剂活性的测定。本实验应达到下列要求： 1、学会自行设计并安装实现催化反应的工艺流程，掌握有关仪器设备的使用方法。 2、学会催化剂活性测定的基本方法，并学习选择和评价催化剂。 3、学会工艺条件的试验方法，通过实验选择适宜的工艺参数，为催化反应装置的设计提供依据。 二、实验原理 烃类化合物在一定温度下可发生氧化反应，生成无毒的二氧化碳和水。直接燃烧烃类化合物所需温度较高，并伴有火焰产生。若采用合宜的氧化型催化剂，则可使燃烧温度降低，而且燃烧时无火焰发生。因为催化燃烧的实质就是借助催化剂的作用，在较低温度下将有机物氧化分解为二氧化碳和水。 苯系物在催化剂的作用下，将发生深度氧化反应，其反应方程式如下： O H CO O H C 22287479+???→?+催化剂 催化反应必须在一定温度下才能发生，即只有温度达到某一值时，催化反应才能以明显的速度进行，这个温度称催化剂的起燃温度。不同的催化剂要求的起燃温度不同。起燃温度的高低及苯系物转化率的大小是评价催化剂的标志。
三、实验装置、流程、仪器设备 (一) 实验装置和流程 实验流程如图所示： 气相色谱仪 流量计 反应器 流量计 空气泵 尾气吸收 缓冲瓶 甲苯 氮气 控温仪 热电耦 催化燃烧实验流程图 本实验流程共分三部分：配气系统、催化反应部分和检测部分。 配气：氮气经钢瓶减压后，进入装有甲苯的溶剂发生器，将挥发的甲苯带出，空气泵送入空气，经流量计计量后进入缓冲瓶，气体混合，将甲苯气体稀释。配气浓度可通过调节稀释气和含溶剂气的流量来控制。 反应：配制成一定浓度的混合气，经缓冲瓶进入催化反应管；管内装40mL 的催化剂，该反应管置于加热炉中，当加热炉经电加热升温达一定温度后，混合气中的甲苯组分即可在催化剂上发生氧化反应。电加热炉的温度由控温仪控制，反应区的温度用电位差计测定。反应前、后的气体用针管取样，注入气相色谱仪，有此可测定反应后气体中甲苯的浓度。 (二) 主要设备和仪器 1 转子流量计 0.3～3L/min 1个 2 转子流量计 1.5～15L/min 1个 3 压缩空气泵 ACO-002 1台 4 管式电阻炉 600℃ 1个 5 直流电位差计 1台 6 控温仪 1台 7 热电偶 1只
催化原理习题要点
《催化原理》习题（一） 第一章 一、填空题 a)本世纪初，合成NH3 ，HNO3 ，H2SO4催化剂的研制成功为近代无 机化学工业的发展奠定了基础。催化裂化，催化加氢裂化，催化 重整催化剂的研制成功促进了石油化工的发展。 b)随着科学的进步，所研制的催化剂活性的提高和寿命的延长，为化工 工艺上降低反应温度、压力，缩短流程，简化反应装置提供了有 力的条件。 四.回答题 1.简单叙述催化理论的发展过程。 答：从一开始，催化剂的应用就走在其理论的前面。 1925年，Taylor的活性中心学说为现代催化理论的奠定了基础。 在以后的20多年中，以均相反应为基础，形成了中间化合物理论。 50年代，以固体能带模型为弎，又形成了催化电子理论。 60年以后，以均相配位催化为研究对象，又形成表面分子模型理论。 由此，催化理论逐渐发展起来。 2.哪几种反应可以在没有催化剂的情况下进行，在此基础上分析催化作 用的本质是什么。 答：（1）下列反应可在没有催化剂时迅速进行： a)纯粹离子间的反应 b)与自由基有关的反应 c)极性大或配们性强的物质间的反应 d)提供充分能量的高温反应 （2）在含有稳定化合物的体系中加入第三物质（催化剂），在它的作用下，反应物的某些原子会发生离子化，自由基化或配位化，从而导致 反应历程的变化，使反应较容易进行。这就是催化剂催化作用的本质。第二章 一.概念题(催化剂的) 选择性，催化剂失活，可逆中毒，催化剂机械强度 答：催化剂的选择性：是衡量催化剂加速某一反应的能力。 催化剂失活：催化剂在使用过程中，其结构和组成等逐渐遭到破坏，导致催化剂活性和选择性下降的现象，称为催化剂失活。 可逆中毒：指毒物在活性中心上的吸附或化合较弱，可用简单方法使催化剂的活性恢复。 催化剂机械强度：指固体催化剂颗粒抵抗摩擦、冲击、重力的作用，以及温度、相变作用的能力。 二.填空题: a) 按照反应机理中反应物被活化的方式催化反应可分为: 氧化还原催化反 应，酸碱催化反应，配位催化反应。 b)结构性助剂可改变活性组分的物理性质，而调变形助剂可改变活性组
催化燃烧的性质
广州和风环境技术有限公司 https://www.sodocs.net/doc/072867469.html,/ 催化燃烧的性质是什么 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B →C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即：A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现：A+B+2K →[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度
催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护
催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护 近年来，催化燃烧废气处理设备的市场占有率越来越高，那么，催化燃烧废气处理设备的工艺是什么呢?以及平常应该怎么维护呢? 催化燃烧废气处理设备由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。 废气预处理：顾名思义，就是将废气的灰尘提前处理，防止催化剂床层堵塞。 预热装置：预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置，因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 催化燃烧装置：一般采用固定床催化反应器，反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修就方便，便于装卸催化剂。 防爆装置：为膜片泄压防爆，安装在主机的顶部，当设备运行发生意外事故时，可及时裂开泄压，防止意外发生。 催化燃烧废气处理设备原理 催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。 催化剂首先对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H20，释放出大量热量，能耗较小，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。 由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生
对甲苯磺酸检测标准2
对 甲 苯 磺 酸 1 范围 本标准规定了对甲苯磺酸的要求，试验方法，检验规则，标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于石油甲苯、浓硫酸（或三氧化硫）经磺化制得的对甲苯磺酸。产品用于制药及其它有机合成，亦可用于脂化反应催化剂和树脂、涂料的固化剂。 结构式： H 3C ——SO 3H ·H 2O 分子式：C 7H 8O 3S ·H 2O 相对分子质量：190.20（按1997年国际相对原子质量）。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而且成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 191 包装储运图示标志 GB/T 601-1998 化学试剂 滴定分析（容量分析）用标准溶液的制备 GB/T 603-1998 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T 617-1988 化学试剂 熔点范围测定通用方法 GB/T 6679-1986 固体化工产品采用通则 GB/T 6682-1992 分析实验室用水规格和试验方法 GB 15346-1994 化学试剂 包装及标志 3 要求 3.1 外观 产品呈白色柱状结晶(工业级允许呈现微黄色)。
3.2 质量指标 产品质量指标由表1给出。 4 试验方法 表1 质量指标 所用试剂除另有注明外，均使用分析纯试剂。所用标准滴定液、制剂及制品在没有注明其他规定时，均按GB/T 601-1988、GB/T 603-1998规定制备。实验室用水应符合GB/T 6682-1992中三级水的规格。 4.1 外观的测定 目视。 4.2 含量的测定 4.2.1 试剂和溶液 氢氧化钠标准滴定溶液C(NaOH)=0.1 mol/L 酚酞指示液(10 g/L)
RCO催化燃烧设备说明书简介
RCO催化燃烧设备净化原理 在工业生产过程中，排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过旋转阀将进口气体和出口气体分开。气体先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。 RCO催化燃烧设备主要由阻火器，热交换器，催化反应床，风机这几个主要部件 组成。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较好。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂，将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下，可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。 RCO催化燃烧设备产品性能特点： 1.操作方便，设备工作时，实现自动控制，可靠。 2.设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时 自动补偿。 3.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。 4.余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。 5.使用寿命长，催化剂一般两年换，并且载体可循环使用。 6.不产生氮氧化物(NOX)等二次污染物； 7.可靠性高、净化效率高达99%以上； 8.热量回收率，热回收效率≥95%。 RCO催化燃烧设备能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气进行吸附净化，适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境，它能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境，确保工人身体健康，治理达标排放。因此，化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池（电瓶）、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。 RCO催化燃烧设备使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上，热回收率达到95-97%。 RCO催化燃烧设备选型及注意事项 （1）废气成分中，不能含有下列物质：有高粘性的油脂类。如磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡；高浓度的粉尘。 （2）设备选0型时，注明废气的成份、浓度及出口温度。 （3）设备安装场所无腐蚀性气体，并有良好的防雨措施。 （4）设备所需电源为：三相交流380V，频率50Hz。 （5）注明是否有特殊要求