化工1004曹立东10110435(工业催化)

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1、工业催化剂之环保催化剂催化剂工业是在十九世纪末到二十世纪初慢慢形成的，但是这段时间多半是自产自用。后来由于石油炼制工业，化学工业等部门发展的需要，才是这门行业市场化。但是由于催化剂的种类比较多,制造的方法服务的行业不同，产生了多种经营方式的企业。它们包括：对原料的选择和质量控制，催化剂及其载体的制造，出厂前对催化剂特性评定，出厂后向客户提供技术服务。催化剂工业中的主要产品种类有：石油炼制催化剂、石油化工催化剂（包括高分子合成中用的聚合催化剂）、无机化工催化剂(主要是制造氮肥和环境保护催化剂等等。下面我就其中环境保护催化剂谈谈我的见解。此类催化剂与石油炼制

2、催化剂，化工催化剂并称为催化剂工业中的三大类产品。环境保护用催化剂能将浓度很低的污染物催化转变成无毒物，它的优点包括：催化活性高，能承受较高的作业负荷，抗毒能力强，化学稳定性好，具有足够的使用寿命。环静保护催化剂包括：燃烧催化剂，氮氧化物净化催化剂，汽车排气催化剂，国际广泛用的贵金属催化剂，催化剂载体均为耐热材料，脱硫催化剂，燃料加氢脱硫，排烟脱硫，催化剂广泛用于废水处理等等。我就其中几点加以说明：催化剂载体均为耐热材料　　催化剂载体均为耐热材料，用得最多的是多孔陶瓷材料(堇青石材料)，也有用金属材料的。由于这些材料的比表面积太低，通常覆盖一层高比表面积

3、的涂层（常用氧化铝），然后再负载催化活性组分。载体的选型可为球状或其他特异形状,近年来广泛使用蜂窝状载体(直径为10～20cm的圆柱体或随圆柱),由于阻力比球状载体低，可减少由于装催化剂而对汽车的动力性能和油耗的影响。　　汽车排气催化剂要求适应于汽车行驶中的各种工况的排气净化，即能在宽广的温度范围内有效、耐高温、耐毒、耐热冲击、耐气流冲刷和震动，长寿命。同类催化剂亦在柴油机排气净化中使用。脱硫催化剂　　消除含硫化合物污染的催化剂。硫污染主要来自燃料燃烧时产生的二氧化硫。当采用催化方法时，可分为燃料的脱硫和排烟脱硫。燃料加氢脱硫　　所用的催化剂与轻质油、天

4、然气加氢脱硫大致相仿（见硫化物催化剂、无机化工催化剂、石油炼制催化剂）。但在常压渣油和减压渣油的加氢脱硫中(原油中70％～80％的硫化物集中于渣油中)，由于沥青引起催化剂上炭沉积，重金属（如钒、镍）的有机化合物与氢作用后生成金属沉积物，将严重影响催化剂活性和寿命，故对催化剂有更为苛刻的要求。所用的催化剂有Ni-Mo、Co-Mo、Mo-Co-Ni、Ni-W等的硫化物，载体通常为硅酸铝。排烟脱硫　　脱除煤、油燃烧气中的二氧化硫。可用氧化钒催化剂，在固定床中使二氧化硫转化成三氧化硫，然后用水吸收，催化床要定期除尘。用活性炭为催化剂，可吸附富集烟道气中的微量二氧

5、化硫，并使之转化成三氧化硫,然后与水接触生成硫酸,贮于微孔中；可在催化床上喷水洗出，也可在液相中以铁离子为催化剂用空气氧化二氧化硫成三氧化硫后吸收以CuO-AlO或LaCoO为催化剂可使SOCo、N气氛中的二氧化硫还原成硫而被捕集。在采用克劳斯法从硫化氢制硫的尾气中含有硫化氢和二氧化硫，可用活性炭为催化剂使硫化氢变成硫。催化剂广泛用于废水处理　　除上述用于废气处理的一些重要固体催化剂外，催化技术亦广泛用于废水处理。活性污泥生物处理法为治理含有机物废水的重要方法。用湿式空气氧化法处理高COD值废水时,铜离子常是有效的催化剂，可降低反应温度和压力。用臭氧处理

6、有机物废水时铜、锰、镍催化剂可加速反应。可用曝气法处理含亚铁离子废水，使之氧化成三价铁离子，以氢氧化铁的形态除去。在过程中加入三价铁盐为催化剂可加速亚铁离子的氧化。载铜的活性炭和离子交换树脂合用，可处理含氰废水。亚硝酸盐与氰化物共存的废水，可以活性炭为催化剂，在中性条件下催化氧化处理。下面就废水处理催化剂做以下介绍：我国是联合国指定的13个贫水国之一，水资源匮乏。同时又面临着严重的水污染问题，水处理技术分为两类：生物处理技术与物化处理技术。其中生物技术是处理技术中的主要工艺，随着工业不断的发展，环境污染日益严重，生物方法往往得不到满意的结果，光催化氧技术

7、是行处理技术。1972年日本发现氧化钛单晶电极光解水生成氢以来，多相-光催化氧技术引起广泛兴趣。光催化氧化法就是利用半导体的特性，在光的照射下吸收光子起催化剂的作用，生成反应基氧化有害化合物，并使之矿化。把有害化合物分解co2，h2o和无机盐。国际上发展比较好的国家是日本与美国，中国在这方面有很大欠缺。光化学催化剂发展前景：人工光源主要以紫外辐射为主，对分解有机物有显著效果，但费用一般较高，还得大量使用电能，将来开发新的自然光源，充分利用可再生清洁能源，发挥光催化在治理污水方面的优势。