可用于具有選擇吸附性的分子篩炭纖維--椰殼活性炭

http://www.dfhxt.com 4 催化劑
3.4.1 氫化反應
納米級炭纖維可用于制備雙功能復合催化劑的載體。作為氫化的新型催化劑,其具有有序結構,可分散在鐵、銅離子表面,相互作用更具有晶體的則優取向,其催化活性高,可用于丙酮加氫催化劑,用ACF負載鉑金屬等可使丙酮生成異丙醇的轉化率高達100%。
3.4.2 烷烴的熱解反應
在900℃~1 000℃,以P-CF為催化劑,甲烷可轉化為含兩個碳的烴,選擇性頗高,但由于是在高溫下反應,加之溫度控制不穩定,會有積炭現象發生。采用P-ACF為催化劑,在同等條件下反應,轉化率雖然相同,但選擇性很差,積炭現象嚴重。在此基礎上,我們又以各向同性的瀝青基椰殼活性炭纖維為催化劑進行乙烷的熱解試驗,高溫條件下可獲得高選擇性產物(乙烯),此溫度較常規方法低100℃~200℃,且選擇性更高,無積炭現象發生,具有一定的工業化前景。
3.4.3 擇形催化反應
ACF具有微孔結構,可用于具有選擇吸附性的分子篩炭纖維。用于烯烴的氫化,如正己烯及其異構體的加氫反應具有擇形選擇性。由于使用的是分子篩催化劑,氫化在孔內進行,對大分子的烯烴不起催化作用。較小的孔徑結構對正己烯的加氫反應有空間抑止作用。
3.4.4 脫HCl的反應
脫HCl是一類重要反應。目前,工業上多采用椰殼活性炭及分子篩類催化劑。用PAN-ACF作為脫氯化氫反應的催化劑,具有明顯的優勢。在由1,2-二氯乙烷制氯乙烯的反應中,選擇性高達99%以上,轉化率遠高于椰殼活性炭類催化劑,溫度較分子篩催化劑低100℃~150℃,且無積炭現象發生。PAN-ACF催化劑的優良性能來源于它的堿性。由于PAN中含有氮原子,因此在炭化過程中形成堿性的吡啶環。催化劑上的堿性位不但具有良好的催化活性,而且可有效地防止積炭。
3.4.5 除NO的反應
在用NH3還原NO的反應中,由于水是極性物質會阻止ACF對非極性物質NO的吸附,因此濕度過高對反應不利。而將P-ACF經高溫處理后,在各種濕度條件尤其是高濕度條件下都有高的催化活性。
高溫處理的P-ACF反應是一種優良的催化劑。動力學研究結果表明,NO氧化反應中,NO反應中間體。由于ACF催化劑表面的微孔和活性七聚體的生成,加之高溫處理使P-ACF性能增強,有利于催化活性的提高。
3.4.6 脫硫反應
PAN-ACF對二含硫化合物具有特殊的吸附能力,在經高溫處理后,適用于二氧化硫氧化反應的催化劑,具有高的活性與催化選擇性且易于再生。這種催化劑表面具有兩種活性位,可以吸附二氧化硫將其氧化成三氧化硫的活性位。水合生成硫酸的活性位。
3.5 載體功能及其應用
作為催化劑載體的ACF具有高比表面積與良好的熱導性能,用于催化劑的分散,即可增大活性相的作用。ACF尤其適用于放熱劇烈的反應。ACF屬亂層,在金屬微晶與ACF表面緊密接觸的過程,是離域的π電子的作用。這種金屬-載體會影響催化劑的吸附機理和吸附量,乃至ACF與金屬的相互作用使之在表面存在大量含氧基團,因極性不同,能力也有差別,會與分散在表面上的金屬強弱不同的相互作用。因此,表面處理方法、活化方式可調變ACF表面的種類與分布,進而調節ACF與金屬的功能以獲得性能良好的催化劑。在將ACF與催化劑粘合后,纖維將具有應力,由此可以提高催化劑的強度。向催化劑中摻入ACF,可以增加催化劑的強度。ACF作為助催化劑,適用于多種化學催化反應,如用于丙烯水合生產異丙醇時,反應使用的是改性沸石分子篩催化劑,由于反應強烈放熱,易于飛溫而使反應失敗,椰殼活性炭纖維具有與分子篩相近的分子構型,由于微孔結構和耐高溫性,在向分子篩中加入椰殼活性炭纖維后,在同樣的操作條件下,反應易于控制,且不再有飛溫現象發生,產率也獲得提高。
ACF在催化領域的研究工作起步較晚,但發展比較迅速。在不到20年的時間里,可以應用椰殼活性炭類催化劑的所有反應類型,ACF幾乎全部有所涉及。而且在可應用炭催化劑的絕大多數反應中,ACF優于椰殼活性炭類催化劑。由于ACF自身的形態特點,使ACF在現有的反應器條件下,工業化較為困難。但是,隨著研究工作的進步,必然會使這一問題得到解決。鞏義市東方凈水材料有限公司，是繼鞏義市東方給排水材料廠的基礎上改制的新型股份制企業。二十多年來公司本著“追求品質；盡善盡美”的企業經營理念，不斷開發聚合氯化鋁等凈水藥劑，擴大企業規模，生產設備一流，技術力量雄厚。產品已有聚合氯化鋁擴展到環保填料等六大系列，三十多個品種。質量優于國內同行業之首，它適用于各種過濾器、離子交換器、無閥濾池、虹吸濾池、移動式供水設備及微濾、超濾、反滲透、游泳池、海水淡化等水處理設備，是自來水公司、污水處理廠、造紙、制藥、釀造、電力、冶金、煤氣、紡織、印染、石油、化工行業的理想產品，用戶遍布全國20多個省、市及出口東南亞國際市場。
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