选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
用微反色谱及无梯度内循环反应器,在国内外首次系统研究了氧化铅基羰基硫水解低温催化剂的氧中毒失活动力学建立,并成功运用了耦合变数失活动力学研究方法将积硫速率及活性同积硫关系同时在线采集,从而揭示了非均匀表面催化剂上若干重要规律,给出了本征失活及宏观失活动力学方程组。指出失活类似结焦氧中毒导致的硫积累兼有表面指数分布及孔口堵塞诸特点失活模型参数,既按阿累尼乌斯方程随温度变化,并且是羰基硫及氧二者浓度的函数实验,采集了上千个失活数据研究,具有系统性创造性。为催化剂失活动力学研究提供了新经验,并对低温有机硫催化水解新技术开发有重要的实用价值。 2100433B
批准号 |
29276254 |
项目名称 |
煤基合成气中羰基硫水解催化剂失活动力学的研究 |
项目类别 |
面上项目 |
申请代码 |
B0815 |
项目负责人 |
谈世韶 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
太原理工大学 |
研究期限 |
1993-01-01 至 1995-12-31 |
支持经费 |
6.5(万元) |
因为重力是不变的,弹力是与位移X有关,当这两个力同时取微分后,重力的微分为零,导致公式中就没有重力了。能量对时间的导数是能量随时间的变化,能量对距离的导数是能量随距离的变化。可以用能量法和牛顿二定律。...
研究水和其他液体的运动规律及其与边界相互作用的学科。又称液体动力学。液体动力学和气体动力学组成流体动力学。液体动力学的主要研究内容如下:①理想液体运动。可忽略粘性的液体称为理想液体,边界层外的液体可视...
飞行动力学(AIRCRAFT DYNAMICS ) 是研究飞行器在空中的运动规律及总体性能的科学。所有穿过流体介质或者是真空的运动体,统称为飞行器。主要包括航天器、航空器、弹箭、水下兵器等。研究弹...
三种污泥水解酸化反应动力学研究
通过对絮凝吸附污泥、初沉污泥、剩余污泥水解过程的试验研究,得到其水解过程中SCODCr值随时间的变化规律,发现絮凝污泥水解效果最好,初沉污泥次之,剩余污泥最差。根据试验数据,利用经典的Eastman模式对3种污泥水解酸化动力学模式进行研究,确定了水解反应的关键参数——水解速率常数kh的取值。3种污泥中颗粒性CODCr水解过程均遵循一级动力学方程,模型与试验数据拟合较好。由动力学分析亦可看出在水解反应初期的8 h内kh已高于0.1 d-1,而反应初期24 h内也比总反应7 d的kh高出4倍,说明水解反应在初期的6~8h已达到较高速率,而后期速率逐渐降低,这就为工程中设计水解池的水力停留时间提供参考。
聚氨酯固化剂合成反应动力学
第 25 卷第 5 期 化学反应工程与工艺 Vol 25 , No 5 2009 年 10 月 Chemical Reaction Engineering and Technology Oct. 2009 文章编号 : 1001 - 7631 (2009 ) 05 - 0426 - 05 收稿日期 : 2009205212 ; 修订日期 : 2009208213 作者简介 : 陈均炽 (1984- ) , 男 , 硕士研究生 ; 黄 洪 (1965 - ) , 男 , 副教授 , 通讯联系人。 E2mail :cehhuang@scut.edu.cn 基金项目 : 2007 年省级企业技术中心产业结构调整专项资金项目 聚氨酯固化剂合成反应动力学 陈均炽 黄 洪 张燕红 周志辉 黄伟欣 (华南理工大学 , 广东省绿色化学产品技术重点实验室 , 广东 广州 510641 ) 摘要
催化剂在使用过程中受种种因素的影响,会急剧地或缓慢地失去活性。催化剂失活的原因是复杂的。可以归纳为以下一些种类:
1.永久性失活
催化剂活性组分受某些外来成分的作用(中毒)而失去活性,往往是永久性失活。这些外来成分多是与催化剂的活性组分发生化学反应或离子交换而导致活性成分发生变化。如酸性催化剂被碱中和,贵金属催化剂被硫化物或氮化物中毒等。催化剂中毒的失活往往表现为活性迅速下降。活性组分在使用过程中被磨损或升华造成丢失也导致永久性失活,这类失活往往难以简单地恢复
2、活性组分被覆盖而逐渐失活,是非永久性失活。如反应过程产生的积碳,覆盖了活性组分或堵塞了催化剂的孔道,使反应物无法与活性组分接触。这些覆盖物通过一定的方法可以除去,如被积碳而失活可以通过烧炭再生而复活。
3、错误的操作导致催化剂失活,如过高的反应温度,压力剧烈的波动导致催化剂床层的混乱或粉碎等,这类失活是无法恢复的。
慧聪化工网讯:从中国科学院山西煤炭化学研究所获悉,在中科院“低阶煤清洁高效梯级利用关键技术与示范”先导专项和科技部863课题的支持下,该所与中国神华煤制油化工有限公司合作完成了千吨级煤基合成气制低碳醇工业侧线试验。
该侧线装置位于神华集团包头煤化工有限责任公司。在2014年打通工艺流程的基础上,经过后续工艺过程优化和催化剂制备改性,该装置于今年10月下旬完成1000小时的高负荷稳定性运转考核验证,CO转化率达85%以上,低碳醇选择性大于60%,日产15吨低碳醇,并进一步分离得到工业级C1-C3化工醇产品和C4+醇类燃料添加剂,这一结果优于国内外公开报道。
山西煤化所相关研究团队历经20余年长期不懈研究,围绕合成气制低碳醇技术,开展了反应机理、催化剂和工艺过程优化研究工作,研发出煤基合成气制高附加值化工醇和燃料添加剂的新型催化剂及其温和化配套工艺路线。本次国内首套千吨级合成气制低碳醇工业侧线装置实现长周期稳定性运转,进一步推动了该技术的工业化进程,开辟了非石油路线以煤基合成气为原料制取含氧液体燃料、油品添加剂及高附加值醇类化学品的多元化产品途径。
此项研究前期得到了荷兰皇家壳牌石油公司、河南煤业集团、山西潞安矿业集团的资助和技术支持以及中科院上海高等研究院的协助。
责任编辑:黄菊军
未来几年,氮氧化物已经成为我国染物减排的重点,介绍并预测了国内燃煤电厂脱硝催化剂使用情况;探讨了催化剂失活的原因,以及针对催化剂失活,国内和国际目前再生和回收处理的方式,并提出电厂目前催化剂运行维护应注意的问题。
1、失活原因分析
脱硝装置催运行到一定周期后,脱硝效率下降,其主要原因催化剂活性在逐步衰减。失效催化剂的失效种类可分为物理堵塞、化学中毒、烧结和磨损。物理堵塞是灰尘将催化剂的孔道和微孔堵塞,。化学中毒的种类最多,可分为碱金属中毒、碱土金属中毒、砷中毒、磷中毒、硫铵中毒等,物理堵塞和化学中毒的催化剂都能再生。
催化剂烧结是催化剂连续在高温下(高于450度)运行后,催化剂相态发生变化,比表面积减小。磨损是催化剂的机械强度发生了变化。烧结和磨损的催化剂不能再生。
2、失活催化剂的处理
2.1国外再生处理
再生主要是通过既定的工艺流程对失效催化剂活性予以恢复,目前国外能够成功推向市场的专业脱硝催化剂再生技术公司为数不多。美国的coalogix公司拥有多项催化剂再生的专利技术,在美国占有85%的催化剂再生市场,已超过57000m3的催化剂再生业绩,涵盖了蜂窝式、平板式和波纹板式等多种形式的催化剂。德国的Ebinger-Kat公司是世界上较早进行SCR失效催化剂再生的企业,截至目前,在世界范围内总共实现了Cormetech、Topsoe、BHK、KWH等品牌在内的蜂窝式、波纹板式和平板式的47000m3的失效催化剂再生,该公司的超声波技术广泛应用于欧美等发达国家,获得了良好的效果。
再生基本流程:
第一步:超声波清洗;
第二部:浸泡、冲洗;
第三部:活性组分补充,将催化剂浸泡在含有活性组分的溶液中一段时间,补充因磨蚀等流失的活性组分;
第四步:热处理,通过热处理,使再生后的催化剂活性得到恢复。
以上四步是常见的处理方案,具体方案依不同的电厂催化剂失效原因而定。比如失效原因不同,浸泡液的成分和浓度会有所不同。
国外失活的催化剂有两种处理方式:再生和废弃处理。对于结构保存完整且仍具有一定活性的催化剂,进行再生处理,经检验合格后可继续使用;对于无再生必要的失活催化剂,进行废弃处理。
国外有专业的失活催化剂处理公司对失活催化剂进行再生或废弃处理。
2.2国内再生处理
国内的福建龙净环保与美国coalogix公司采取合资方式,成立了国内首家具有国外先进SCR失效催化剂再生技术支持的企业,应用先进的催化剂再生技术,开展相关业务,此外,国内的重庆远达、江苏肯创、江苏龙源等声称也掌握了催化剂再生的国产技术,这些为失效催化剂再生产业爆发做了积极准备。
目前国内失效催化剂的再生处理已经有2种模式,现场再生和工厂再生。现场再生仅仅是把表面的沉积物和附载物用物理化学方法简单清除,再负载一定量的化学活性物质,催化剂内部的微孔无法得到有效的恢复,催化剂比表面不能得到还原,现场再生仅能成为应急的一种非正常的临时措施,而不能成为真正意义的催化剂再生。
现场再生过程中,失效催化剂中含有的V、Mo、W等以及清洗下来的As、Hg等重金属会造成大量的废气、废水、废渣,加之现场没有有效的无害化处理设备和系统,极易对电厂周边环境和水质形成二次污染,对电厂工作人员产生较大的健康风险。
工厂化再生可以严格控制烘干煅烧的环境,这对化学活性物的负载过程的有效性至关重要,这些都是现场再生无法实现的。真正的工厂再生工艺是一个复杂的物理化学过程,也是为每一个客户量身定做的再生方案。
对于只是物理堵塞的催化剂来说,仅仅经过物理再生的方式就可以达到再生的效果;对于化学中毒的催化剂来说,必须经过化学再生的方式才能恢复催化剂的活性。因此失效催化剂采用哪种再生方法,是根据催化剂的失效原因来确定,对于碱金属中毒严重的催化剂,可采用酸液处理再生。对于As中毒的催化剂,仅仅酸液处理可能不能完全去除。在实际的再生工艺中,通常是几种方法结合使用。
2.3关于废弃处理
如果失效催化剂通过再生方式不能恢复其活性,则只能进行废弃处理。即使失效催化剂具有再生价值,再生1-2次,就不能再生,最终也将成为废弃催化剂。
环保部2014年5月22日颁发的关于征求《关于加强废烟气脱硝催化剂监管工作的通知(征求意见稿)》和《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南(征求意见稿)》意见的函中明确提出,废烟气脱硝催化剂应优先进行再生处理,无法再生的应进行无害化处理,鼓励废烟气脱硝催化剂的再生和安全处置技术的开发和应用。
这说明国家在政策层面上对脱硝催化剂的再生和利用的支持,并且国家环保部会对废烟气脱硝催化剂的经营许可证进行管理,这应该能够促进脱硝催化剂再生和利用市场的快速发展。
2.4回收
回收利用主要是通过各种物理、化学方法把脱硝催化剂中有用的部分(如钢结构、V2O5等)提取出来循环利用,目前还没有大规模的推广应用;关于失效催化剂的回收还处于摸索阶段。国外不能再生的催化剂都是采用填埋的方式处理,但是国内的失效催化剂总量很大,如果全部填埋会占用大量土地,国家是偏向于能够利用。虽然有些厂家声称有技术,中电投和远达建了中试装置,其他厂家只是声称有技术,中试生产线未见建立。
3、电厂目前催化剂运行维护应注意的问题
3.1关于燃料
电厂在建设脱硝装置期间,催化剂的选用是催化剂生产厂家根据燃料中成分来进行设计选型的,不同燃煤条件的机组催化剂成分及用量是不尽相同的,这就要求电厂在运行期间使用的燃煤应与当初催化剂选型燃煤条件基本一致,有些电厂由于客观条件限制,使用高灰、高硫等燃煤,增大了催化剂的磨损,大大缩短了催化剂活性寿命。
3.2关于催化剂的维护
对于脱硝装置运行维护,电厂应按照催化剂厂家定期监测催化剂单元中试性能,便于及时跟踪催化剂活性,并为维护部门提供基础资料,避免因必要的检修维护不及时跟上,导致催化剂活性降低甚至失活,严重的导致无法再生,只能做废弃处理。
4.总结
对于废弃脱硝催化剂,通常有3种处理路线:再生、回收、废弃处理。考虑到催化剂的运行成本和催化剂的处置难度,催化剂再生是处理催化剂的首选方法。但并不是所有的失效催化剂都能进行再生处理,如果失效催化剂通过再生方式不能恢复其活性,则只能进行废弃处理。即使失效催化剂具有再生价值,再生1-2次,亦不能再生,最终也将成为废弃催化剂。
回收利用主要是通过各种物理、化学方法把脱硝催化剂中有用的部分(如钢结构、V2O5等)提取出来循环利用,目前还没有大规模的推广应用;与此同时,对已经不宜采取再生和回收方式处理的失效催化剂,由于其属于危险固体废物,必须在获得许可的危险废弃物填埋厂进行处理。