一、銅系催化劑主要應(yīng)用的行業(yè)
Cu系催化劑廣泛應(yīng)用在CO、CO2加氫合成甲烷、低溫變換選擇性加氫合成、以及一些氧化、脫氫等工業(yè)反應(yīng)中。除銅鎳螯合樹脂在銅鎳催化劑廢水中除重金屬
Cu系催化劑的脫氫機(jī)理
催化劑的脫氫反應(yīng)機(jī)理可隨反應(yīng)物種類及催化劑的不同而不同,且有時隨反應(yīng)條件的不同而改變。Cu系催化劑的催化脫氫機(jī)理有兩類:
1、游離基機(jī)理反應(yīng)物以均裂方式脫去氫原子。要求催化劑能提供具有未配對的活性中心,需要有較大的成鍵能力和較大的暴露,以便與C-H鍵上的氫原子接觸和作用。滿足這種機(jī)理要求的脫氫催化劑,可以是金屬,如Ni、Cu等,也可以是金屬氧化物、硫化物等。除銅鎳螯合樹脂在銅鎳催化劑廢水中除重金屬
2、離子機(jī)理反應(yīng)物分子先被催化劑上的金屬離子M作用而脫去H(發(fā)生C-H鍵異裂),隨后再脫去H而成不飽和鍵。要求反應(yīng)分子較易極化產(chǎn)生C8+H8,催化劑也需要有較強(qiáng)極化能力的金屬離子用來脫去H+,同時具有負(fù)電荷的O2-以接受H+。因此,這類機(jī)理類似于酸堿催化。
在甲醇脫氫反應(yīng)中的應(yīng)用
近年來,隨著甲醇工業(yè)的不斷發(fā)展,開發(fā)甲醇下游產(chǎn)品、將甲醇轉(zhuǎn)化為其它有機(jī)化工產(chǎn)品已經(jīng)引起各國研究人員的關(guān)注,甲醇脫氫可生成甲酵、甲酸甲酯,也可能裂解為一氧化碳和氫氣。
Cu系催化劑在甲醇脫氫方面的研究,很多都應(yīng)用于甲醇脫氫制備:
甲酸甲酯和甲醛的反應(yīng)
甲醇脫氫制備甲醛
甲醇脫氫制備甲酸甲酯
在乙醇氨化制備乙腈反應(yīng)中應(yīng)用
在乙醇脫氫反應(yīng)中應(yīng)用
在仲丁醇脫氫反應(yīng)中應(yīng)用
在乙醇脫氫氨化制備乙腈中應(yīng)用
在環(huán)己醇脫氫反應(yīng)中應(yīng)用
在其他醇類脫氫反應(yīng)中應(yīng)用
二、鎳系催化劑主要應(yīng)用的行業(yè)
雷尼鎳做催化劑主要應(yīng)用的行業(yè)及公司:
間苯二胺:混硝基苯加氫(龍盛)
聯(lián)苯二胺(RT培司):硝基聯(lián)苯加氫(圣奧)
糖醇(山梨醇):淀粉糖加氫(東北制藥)
1,4-丁二醇(BDO):固定床加氫(天華)
脂肪胺:脂肪腈加氫(益海嘉里)
乙二醇:加氫精制固定床(金陵石化)
己內(nèi)酰胺:加氫精制(山東海力)
聚醚胺(PEA):聚乙二醇胺化(正大)
H酸(c酸):管式連續(xù)反應(yīng)(吉華)
CTL酸:環(huán)路反應(yīng)BUSH系統(tǒng)(秦燕)
三、對含重金屬離子廢水的回收、去除
大量工業(yè)過程,如含銅、鎳催化劑的使用過程中容易產(chǎn)生大量的含銅、鎳金屬離子的廢水,這種廢水排入水體中,會嚴(yán)重影響水的質(zhì)量,對環(huán)境造成污染,水中銅含量達(dá)0.01mg/L時,對水體自凈有明顯的抑制作用;超過3.0mg/L,會產(chǎn)生異味;超過15mg/L,就無法飲用。重金屬元素在水體中以化合態(tài)或離子態(tài)存在,難以被生物降解,該種工業(yè)廢水常用的處理方法主要包括:化學(xué)沉淀法、電解法、化學(xué)置換法、吸附法、離子交換法、及生物處理技術(shù)等,但是在溶劑提純過程中對比上述處理方法,采用離子交換法處理,可以在保證產(chǎn)品純度的前提下除去溶液中多余銅鎳凈化產(chǎn)品,既不會產(chǎn)生含重金屬污泥、也不會導(dǎo)致溶劑損耗。
離子交換法的除銅效果很好,尤其是對低濃度廢水。離子螯合法,即利用重金屬螯合劑直接投加到廢水中,使重金屬螯合劑去捕集金屬離子,從而形成螯合物。該法形成的螯合物穩(wěn)定性高,污泥沉淀快,且捕集效果不受堿金屬和堿土金屬共存的影響,也不受pH值變化的影響。采用離子交換樹脂對含絡(luò)合銅廢水處理時,可做到濃縮回收Cu-EDTA和游離EDTA,凈化后水中銅離子濃度低于0.1mg/L。離子交換過程很簡單,設(shè)備也不復(fù)雜,選擇性提取金屬離子有很好的效果,而且樹脂還可以再生,所以去除廢水中低濃度離子時,使用離子交換,且節(jié)約成本。
四、Tulsimer®CH-90Na樹脂的應(yīng)用舉例
離子交換樹脂除重金屬銅、鎳離子的應(yīng)用部分案例有:1、重慶某化工企業(yè)(在1,4丁炔二醇凈化中的應(yīng)用)2、河南某化工企業(yè)(在1,4丁炔二醇凈化中的應(yīng)用)下列為國產(chǎn)樹脂與CH-90Na對比測試結(jié)果圖,并對結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。
上圖是樹脂1#和樹脂2#在室溫下測定的吸附等溫線,其中進(jìn)口樹脂2#因為遠(yuǎn)好于我們預(yù)定的國產(chǎn)樹脂1#而進(jìn)行了多次測量。多次測量的結(jié)果一致(三條非黑曲線),樹脂2#所反映的情況*符合用于描述化學(xué)吸附且具有飽和性的Langmuir吸附等溫方程,而樹脂1#則在低濃度區(qū)域存在一定的下凹。吸附等溫線的結(jié)果表明在相同的平衡濃度(液態(tài)銅離子濃度)下,樹脂2#的吸附容量遠(yuǎn)高于樹脂1#,如在20mg/L下,樹脂l#的吸附容量為l.5mg/g,而樹脂2??蛇_(dá)6mg/g,是樹脂1#的4倍。樹脂1#下凹的吸附等溫線還表明其不適用于低濃度的銅離子處理。
為了模擬實際動態(tài)吸附過程,我們進(jìn)行了穿透曲線的測定。實驗在常溫下進(jìn)行,流速控制為2BV/h,這與實際生產(chǎn)的工況相近。實驗結(jié)果同樣表明了進(jìn)口樹脂2#的*性。我們以不檢出銅離子為評價標(biāo)準(zhǔn),樹脂1#在5BV后穿透,而樹脂2#的穿透體積則達(dá)到了40BV。因此,從操作周期和廢液等綜合考慮來看,選擇樹脂2#作為吸附劑,具有運行周期長,廢液量小且濃度高等優(yōu)點。
關(guān)于我們:科海思(北京)科技有限公司成立于2010年,致力于環(huán)保技術(shù)革新,圍繞企業(yè)在廢水處理、資源回收、凈水處理、危廢處理、工藝缺陷等環(huán)境治理過程中成本高、難度大、穩(wěn)定性差的現(xiàn)狀,為企業(yè)提供更高效、可持續(xù)、解決方案。作為行業(yè)前沿技術(shù)推行者,2011年與美國Thermax集團(tuán)、德國Watch集團(tuán)合作成為其中國區(qū)總代理,將“特種離子交換樹脂”*引進(jìn)國內(nèi),基于國情進(jìn)行工藝創(chuàng)新,添補行業(yè)空缺,完成技術(shù)升級。在推廣實踐中,倡導(dǎo) “環(huán)保治理價值化”新理念,運用技術(shù)在治理的同時進(jìn)行廢物資源再生,將企業(yè)環(huán)保建設(shè)從單純投入轉(zhuǎn)為開源投資。