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工業催化論文8篇

時間:2022-04-24 13:40:49

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工業催化論文

篇1

論文摘要:本文主要從統計學的角度著手,進而根據反應類型,對氣相氧化催化劑的制備和組成的不同進行論述。

氧化催化劑的制備方法,概括地說與一般固體催化劑制備方法沒有什么差異。從一些專利看到的工業催化劑的制備方法,其制備上藝相當復雜,看起來,各種催化劑的制備方法極為雜亂,這是由于想要研制一個對某一反應最為有利的催化劑而引起的。但其中還有很多通用部分。看起來制備方法繁多,可是在類似前反應中,用類似的制備方法多數是有效的。然而也有未必完全如此。有一些實際情況可證明這一看法,較好的例子如:丙烯氧化制取丙烯醛所用的催化劑,其組成和方法基本上與異丁烯氧化制取甲基丙烯醛所用的催化劑通用,然而,用于丙烯醛氧化制取丙烯酸的催化劑,其組成和制備方法卻不能與甲基丙烯醛氧化制取甲基丙烯一樣,反之對甲基丙烯醛氧化有效的催化劑(甲基丙烯酸效率高),將它的組成和制備方法用丁丙烯醛的氧化,沒有顯示出什么好的結果。如果查明原因,或許是本應如此。

前多數情況是,催化劑的開發優先于研究催化劑的作用機理,所以目前是類似的反應采用類似的催化劑制備方法,而不同反應則采取不同的制備方法,從這兩種觀點來進行研究。

首先是氧化催化劑要采用什么元素,除了銀以及鉑外,這些元素部是以氧化態使用的,基本上不單獨使用,而是多與其他元素組配成二元或二元以上組分使用。氧化物中除了堿金屬明顯地不能作為催化劑之外,有20多種元素大體上都能制成這種氣氧化反應催化劑。應該省略出現頻率比較少鋅等這幾種元素,到目前為止在這種氧化反應中未起重要作用。但不能說將來也不起作用。出現頻率最高的是釩,其次是鉬、鎢、鐵、鈷,鎳。鎢與鉬同屬于ⅥB族,性質也相似,而鎢沒有象鉬那樣的升華性質,所以多以鎢代替鉬。作為能形成陽離子的金屬召得最多的是第Ⅷ族第四周期的元素。

氧化催化劑雖有不用擔體的,但多數是擔載在擔體上使用。三趨催化劑的擔體幾乎都可以使用。只是與氧起反應的物質,例如活性炭,只能用于非常特珠低溫下的氧化反應(據專塑對氧安定的石墨的例子)。使用的擔體主要有:硅膠、粘上、鋁礬上、氟鎂石、石棉、鋼鋁石,碳化硅、浮石、氧化秈寺等。擔體在工業上很重要,例如將氟鎂石擔體改為使用熔鈦時,其他條件不變。

催化劑制備方法的要點,在于將適用于該反應的元素組合和硅定擔體,以及把元素和擔體制成實用的催化刑。文獻只簡單地提到怎樣在擔體上擔載金屬,如何成形為合適出顆粒,在空氣中于500℃焙燒等。而實際上要求在高溫下不刊層,還要具有相當的機械強度,不粉碎,而且作為催化劑,為了能最大限度地發揮其性能,要根據所用元素、擔體及反應條件多方面考慮。還有在空氣中加500℃焙燒時,催化劑性能還不能到焙燒爐的形式、通入空氣的速度、從常溫升到500℃的升溫方式、在500℃的處理時間等所影響。這些方面難以統一論述,只能對各個催化劑分別討論。

以氧化釩為主體的氧化催化劑到目前為止基本上仍然有效地使用于所有的氧化反應,可以說是個萬能催化劑。近來在烯烴氧化、氧化脫氫和氨氧化方面雖不常用,但在二氧化硫之類的無機化合物前氧化以及烷烴、芳香烴、醇、醛等的氧化反應中廣為使用,而且最有成效。現將使用氧化釩系的有代表性的反應飛所用的助催化劑、擔體,活化方法等匯總在一起二氧化硫,萘、鄰二甲苯以及丁烯的氧化時雪用氧化釩作主在組分,而不用氧化鉬,其它組分只不過用作助催化劑而已。芳烴化合物的氨氧化反應也大體如此。笨氧化時,氧化鉬是作為準主催化劑與氧化釩共用的,而在一醛氧化時,鉬與釩的比例倒過來,此時氧化釩量只相當于氧化鉬。擔體使用一般的惰性物質,但也有不用擔體的由熔融法制得出氧化釩催化劑。一般在氧化反應中,細孔多的表面積大的催化活性高,伹選擇性低。與此相反,活性低的卻選擇性,所以應當選擇具有對該反應孔分布適宜擔體,不用擔體的熔融催化劑表面積最小,只有0.5米2左右。制備方法大致相同,將偏釩酸銨或五氧化二釩溶于水,或是加熱熔,浸漬在擔體上。

當以偏釩酸銨為原料時,可將它直接溶干水,將制成的水溶液加到擔體中。當以五氧化二釩原料時,制成熔融的無擔體催化劑,或是溶附在擔體上。還有在硫酸中用二氧化硫氣體作成硫酸氧釩的溶液,與擔體和助催化劑相混合的方法。用這種方法制成催化劑最后一道工序是進行活化。就氧化釩催化劑的活性和選擇性而言,與下面將要討論的氧化鉬催化劑相比,因活化時的空氣量、有無還原性物質、升溫速度、焙燒時間等條件的影響,而導致非常大的變化,此時不僅對孔分布和表面積起決定作用,而且與附近有這么多出氧化狀態要保侍相對應的結晶形態有關。氧化釩催化劑可分為如下三種:

1、主催化劑只是氧化釩,不含氧化鉬的催化劑。

2、含氧化鉬,但其含量較氧化釩少的催化劑。

3、含氧化鉬多于氧化釩的催化劉。-

氧化硫氧化用的氧化釩催化劑,為了使它具有充分穩定的活性,必須進行預處理,要在高溫下經過幾小時,或在低溫下經過幾小時處理。而且,在有機化合物氧化時,強化劑用還原性氣體在高溫下預處理也有活化效果。

參考文獻:

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篇2

工業技術論文3100字(一):綠色化學工業技術在化學工程與工藝中的應用論文

摘要:在當前國內化工技術迅速提升的背景下,化工產品的增多會滿足人們日常的需求,但是化工產品的生產過程,也會產生較大的污染危害。給社會公眾帶來較大的環境污染破壞,因而,近幾年國內出現了一系列的綠色化工技術,對當前的化工產品生產帶來一定的沖擊,有效地減少了化工產品生產過程給外界環境帶來的破壞和污染。

關鍵詞:化學工藝;綠色化工;技術應用要點

0引言

近年,社會公眾的環保意識逐步地提升,國家也大力地倡導在社會中發展綠色經濟,建立友好型的工藝技術。在這種背景下,綠色的化工技術就被研發出來,其中綠色技術更多的是指在傳統的化工產品生產期間,減少對外界環境的污染,降低資源的消耗,實現技術的可持續發展。

1綠色化工技術的重要性分析

化工企業在生產化工產品期間,應用綠色技術來避免生產過程給外界環境帶來的破壞和污染。盡量地去降低能耗,使用節能環保的材料,這樣才能夠使公司在激烈的化工市場中,獲得獨特的競爭優勢。從原材料運輸到工廠,然后再將原材料運輸到生產線上,在各作業環節加強控制,使化工產品的生產走向環保化。利用零污染、低耗能的技術,來減少污染物的排放,進而全面提高化工企業內部的制造技術水平。在印刷和藥物的生產領域中,都會應用一些綠色化工技術,此時該技術就為國內的化工行業指明了未來的發展方向。

2綠色化工技術在化學工程中的應用分析

2.1合理地選擇催化劑

在化工產品的生產領域中,使用大量的催化劑(如圖1所示)會顯著地提高化學反應的效率,進而加快化工產品生產的速度,可以明顯提高整個化工產品的經濟效益。因而,化工企業應該根據實際的化學反應狀況,以及根據生產出來的化工產品特性,來選擇催化劑。此外,還要避免化工產品所形成的副產物被隨意地丟棄、排放,而造成化工產品的副產物危害到外界的環境。此時,要重點去管控好催化劑的使用,應用一些無毒無害催化劑。在此基礎之上,還要加強對各廢棄物排放管控,應該結合實際的要求,來選擇催化劑材料,選擇毒性不大,而且危害程度較低的材料,才能夠保證化工產品的生產綠色化。

2.2應用沒有污染的化工原材料

科學地選擇化工材料是降低化工污染的一個有效的方法,通常情況下,社會公眾都會認為化學合成物大多都是化工原料,并且認為大多數的化合物都有毒性,會對人體產生較大危害。隨著近年國內科技技術的飛速發展,一些化工原料被研制出來,有些化工原料是從農作物和植物中提取出來,它可以替代化學的合成物,來充當化學產品的制劑。因而,選擇危害較小、綠色環保材料,從源頭上去抑制化工的污染。在生產期間,確保化學制劑使用合規,避免使用那些毒害較大、污染較大的化學藥品。

2.3科學選擇化學反應

在化工產品生產期間,要求能夠使用一些高效的化學反應,才能夠提高化學反應效率。通常化學反應都會產生副產物,而對外界環境帶來污染破壞。此時,公司要綜合考量化學反應經濟性和環保性,來實現降低污染的目的,這也是當前綠色技術的一個重要組成和應用的目的。公司綜合考慮經濟成本、經濟效益和污染問題,應用合理的化學反應方法,來實現控制化工污染的目的。

3綠色化工技術的應用分析

3.1應用清潔的生產技術

化工企業應用比較清潔的技術,能夠有效地減少生產過程的污染,例如,通過一定的處理設備,來降低化工產品的粉塵、廢氣,對廢棄物進行回收利用,這樣會實現資源的高效使用,也能夠減少固體垃圾的產生。當這些化工的污染物進入到地下水和土壤中,會擴大污染的范圍。有些工廠內部有大量的懸浮顆粒物的粉塵,這些粉塵就會形成粉塵污染,空氣中的固體離子增多,當吸入到人體內部會直接導致心肺病的產生。因而,要科學地處置生產現場的粉塵和廢棄物,來實現環保生產的目的。

3.2應用生物技術

將新型生物技術運用到化學制品的制造中,例如可以運用基因工程技術、生物技術和細胞工程技術,利用生物體內部所產生的生物酶,來作為化學反應的催化劑。將生物化工的合成技術作為當前化工產品的一個主流技術,可以實現綠色生產的目的。生物技術中的膜技術是仿生學的一個重要技術組成,它也可以實現再生資源的循環利用,來形成化學品。綠色的生物技術需要從動植物內部提取相應的原料,例如,煤炭、石油等都是由生物經過數萬年的生物化學反應,而形成的能源原料。在當前的一些化學反應中,會使用生物酶作為催化劑,這種催化劑的催化效率顯著地要高于化學試劑的效率,這樣生物酶作為催化劑,可以實現環保生產、無污染生產的目的。并且化學的反應比較溫和,形成的副產物對外界環境危害較小。

3.3利用友好型的環保產品

在化工生產過程中,產生的污染物會直接影響到人們的日常生活。因而,在使用環保產品期間,要盡量地避免使用那些高污染的產品。汽車在行駛中可以燃燒生物柴油、生物汽油,這些生物材料的生產制造不會對外界產生較大的污染。同時,生物酒精汽油燃燒時對外界的環境破壞力度較小,有些化石燃料內部有大量的硫化物,在燃燒之后,會產生二氧化硫,會直接危害到大氣的平衡,以及會給國內的大氣帶來破壞。社會公眾平時會使用一些塑料的產品,塑料的包裝袋,這些塑料袋的使用會給人們的生活帶來便捷。當人們使用完了之后,就會將這些塑料袋隨意丟棄,塑料袋難以分解,分解時間會長達數百年,會給社會環境帶來極大的影響,也會形成大量的固體廢棄垃圾。因而,需要對現有的化工技術進行轉型升級,生產一些環保型的乙醇汽油,可降解分解的塑料,供為大眾使用。例如,化工產品生產單位將其經營的重心轉移到綠色產品生產上,大量的使用農作物植物,作為原料的提取材料。在生產期間,可以使用甘蔗來提取乙醇,作為稀有的原料物質。

3.4清潔生產技術的應用

當前國內的清潔生產技術已經被應用到金屬冶煉,海水淡化等各個行業中,應用的清潔技術生產的有害物質不多,而且清潔技術會直接將廢棄物排放控制在環保的要求標準內。在海水淡化工程中,應用環保清潔的方法,來在海水中去提純淡水。淡水是人們基本的生活用品,社會對于淡水需求量較大,然而國內淡水資源卻偏少,這是利用海水淡化技術,為人們提供豐富的淡水資源。在生產淡水期間,利用環保型的化學制劑,來提純淡水、蒸餾淡水,這種化學試劑的危害都較小。

3.5優化改善現有的化工工藝流程

在化工產品生產期間,企業要轉變現有的生產方式,改變過去僅僅依靠一個裝置給各個設備供熱的模式,可以給廠房的頂層安裝太陽能電池板,來利用太陽能為化工生產線提供電力來源。此時,化工產品的生產單位也可以購置余熱的收集裝置,利用該裝置,可以將生產線上的各類熱收集。然后,對這些能量進行轉化,進一步地轉化為電能,來為生產線進行循環的使用。

在生產化工產品期間,也可以利用電機驅動的方式,來作為生產線的電力來源。應用變頻的電動機,會降低電能消耗,有些電機在開機時浪費的能源較多,此時應用變頻電機控制電機中的頻率,來減少電力能源的浪費消耗,也能夠使整個生產線變得更加穩定。在生產環節中,會產生許多化工副產物,這些副產物對外界環境有一定的污染。但是通過將這些副產物的回收利用,可以提高公司的經濟效益。

4結語

近年,隨著國家大力地倡導生態文明的建設,化工企業要響應國家的號召,來引入綠色化工技術,降低化工產品生產過程對外界環境的污染,提高化工的產品生產經濟效益,提高原材料利用水平。

工業技術畢業論文范文模板(二):利用外資對我國工業技術進步的影響研究論文

摘要:隨著社會經濟的不斷發展,尤其是在加入WTO之后,我國經濟也快速融入經濟全球化大環境。經濟發展速度、規模與科技水平息息相關,是實現經濟全球化的根本動力。目前,外商投資模式在經濟發展中占據重要地位,投資規模不斷擴大,對工業技術水平的提高與進步產生巨大影響,也對工業技術自主研發產生一定程度上的制約。因此,要重視對外商投資問題的研究,明確技術目標,結合我國發展實際,構建更顯科學與有效的發展策略,加快我國工業技術發展進程。

關鍵詞:外資;工業技術;影響

一、前言

對于經濟增長,技術進步是源泉與動力,是衡量一個地區競爭力的重要尺度。技術進步主要涉及本國技術能力以及技術獲取。前者以技術開發與創新為主要任務,后者是通過從國外直接引進先進技術、引進外資獲取等方式來提高本國的技術水平。立足工業技術領域,外資獲取是當前重要形式,對我國工業技術發展產生深遠影響,因此,需要進行全面與深入的分析,在根本上實現真正意義上的技術進步。

二、結合社會發展全面分析我國吸引外資的主要原因

在社會經濟不斷發展進步中,各個行業發展迅速,很多行業都出臺了大量優惠政策,以求吸引更多外商投資。具體來講,吸引外資的主要原因涉及如下幾個方面。

(一)國內市場優勢突出,潛力巨大

對于我國而言,人口眾多,工業化進程發展速度較快。在這種情況下,我國急需國外先進技術的支持,借以實現工業技術水平的大力提升。另外,對外商而言,歐美市場相對飽和,行業競爭異常激烈,因此,需要更具潛力的市場,具備較大的容量,呈現多層化特征。

(二)勞動力優勢巨大,原材料成本較低,有利于外商產品競爭力的增強

在我國,勞動力成本相對較低,原材料價格具有明顯優勢,為外商企業成本的降低創造有利的條件,有利于全球競爭力的提升。也就是說,在我國,勞動力與原材料競爭力更具優勢。

(三)工業制造整體水平較高,消化吸收先進工藝的能力較強

對于我國制造業而言,整體能力較強,擁有大量技術能力強、熟悉制造工藝的工程技術人員,學習與掌握能力突出,能夠較快理解與掌握引進的生產線的制造工藝,加快技術向生產力的轉化。

三、探討利用外資對我國工業技術產生的影響

(一)多種外資類型對我國工業技術產生差異化影響

依托貿易與技術合作,我國逐步進入外商價值增值鏈與經營網絡之中。盡管外商擁有資金技術以及管理等方面的優勢,而技術是增強競爭力的根本保障。基于此,外商投資技術的應用與我國工業技術水平息息相關,需要綜合考慮研發能力與產業架構。首先,對于外商投資,其應用的水平如果高于我國技術水平,但是,立足其母公司發展,尚不屬于最為先進的技術。這種情況下,投資的目的是規避貿易壁壘,謀求與占領更加廣泛的市場。從實際情況分析,我國工業技術研發水平雖然發展迅速,但較之世界先進水平仍有距離,同時,市場進入壁壘不高。因此,跨國公司在資金、營銷等領域優勢突出,極易獲取競爭優勢。其次,以母公司技術為主導,產品銷往國際市場,主要體現為高新技術產業。在全球一體化與信息化的發展中,產品周期較短。立足現代社會,信息技術發展迅速,這種趨勢的進一步發展促使我圍一些行業的產業結構發生很大變化。

(二)正視核心技術的作用,加快技術革新

基于此,跨國公司在我國投資價值主要體現在我國的比較優勢。借助這種技術模式,雖然引進了現代化的自動生產線,能夠實現“干中學”的目的,同時,我國的制造技術水平突飛猛進,但是,無法獲取核心技術。核心零部件,產品的核心生產過程仍在其母國生產,只把技術含量低的零部件、產品的最終成品組裝放在我國進行。鑒于技術進步速度的加快,一旦忽視核心技術的掌握,將永遠陷入創新追趕之中。一旦跨國公司撤走,會導致技術的滯后,不利于我國整體技術水平的提高,對我國的技術進步具有一定的抑制作用。

四、如何提升我國工業技術進步水平

技術的發展是積累與漸進的過程,因此,要制定科學發展戰略,遵循“學習、合作、競爭”的基本原則。要增強主動性,用于面對挑戰,積極進行學習、合作、交流與競爭。具體來講,首先,要關注外商全球戰略計劃,在其轉移的一般制造業和硬件產品的加工中進行合作學習,達到提升自己的目的。其次,融入外商技術開發項目,借助合作,增強能力。再次,積極創新,開發出擁有自主知識產權的核心技術,參與競爭。基于此,加快我國技術發展,最大化發揮效用,提升我國工業技術水平。

篇3

關鍵詞:煙氣脫硝;建模與仿真;辨識;電站運行

Modeling and simulation of SCR reaction in a power plant

Liao Li, Yang Pengzhi

Key Laboratory of Low-grade Energy Utilization Technologies and Systems, Chongqing University, Ministry of Education, Chongqing 400044, PR China

Abstract: The SCR (selective catalytic reduction) technique is an advanced way to removal NOx from the flue gases in coal-fired power plants. Based on the Langmuir adsorption-desorption model and Eley-Rideal reaction mechanism, a dynamic mathematical model is established in this paper to focus on the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor . In additional, identification technique is applied to obtain the exact value of certain kinetic parameters based on the data from a power plant and the assumption that the pre-exponential factor for the DeNOx reaction KNO is a variable which is affected by the NH3/NO concentration ratio at the inlet of the SCR reactor. The SCR model is tested in static state situation and dynamic state situation in different loads in the power plant .The result of simulation suggests that: A)these parameters gained from identification and the SCR model can suit the real SCR reaction in this power plant .B) Temperature, ammonia concentration, nitrogen monoxide concentration as well as gas velocity play crucial roles in SCR reaction .C)In the power plant, the amount of ammonia supply, the control of NH3/NO concentration ratio are effective methods to ensure the nitrogen monoxide concentration at the outlet of the SCR reactor stays in an appropriate range especially in the load up process or load down process.

Keywords: SCR; modeling and simulation; identification; power plant operation

τ詬玫緋В相比于溫度和進口NO的影響,NH3的增加對于脫硫效率的提高較為緩慢,如圖3(b)、圖6。表3也可以看出,該廠需要的供氨量也很大,氨氮比偏高,在1.4以上,尤其是在負荷變化時,需要更大的氨量,其氨氣逃逸量控制在0.015PPM-0.03PPM左右,符合排放標準。在實際運行中,升降負荷時,需提前增大供氨量,保持氨氮比變化率在0.01以內。并隨時監視出口NO和NH3的排放量,防止排放超標(該廠出口濃度大于200mg/m3即為超標排放)。

(4)溫度與NO共同擾動

選取機組某500MW時穩定狀態時的參數值。 圖7中,5s時刻,進口NO濃度突然升高至962mg/m3,出口NO的濃度相應的增大至68mg/m3 。 15s時刻,突然增加進口煙氣溫度至385℃,催化效應增加,出口NO濃度減小,直至25s處,保持溫度385℃,進口NO濃度降至924 mg/m3。此時可見出口NO濃度減小至56 mg/m3。 變化過程和趨勢符合實際的變化。

六、結論

1依據Langmuir吸附層模型、E-R反應機理、建立反應器出口NO濃度變化的模型,其中未知參數采用多次辨識的方法獲得,假設KNO是一個與氨氮比變化率有關的函數,通過擬合得到關系式 。仿真過程的關鍵是確定不同階段的負荷時起始修正系數 ,負荷變化時根據前后時間段氨氮比變化率乘以相應 。模型能夠較為真實的反應機組運行時出口NO濃度的變化趨勢和相應數值,最大誤差控制在25%以內。

2模型驗證和仿真過程中,反應溫度升高、煙氣流速降低有利于催化反應的進行,入口NO濃度降低、供氨量增加亦能減小出口NO排放量。

3模型能夠對該電廠的脫硝運行過程進行分析和預測,為運行中提供指導防止排放超標:1)入口NO量(通過煤質、負荷)、反應溫度、供氨量的控制是保證脫硝效率的主要手段;2)從仿真試驗中,該電廠催化劑在360℃-380℃之間溫度的增加使得催化效率能明顯提高。運行過程中,機組在550MW-660MW時,將煙氣溫度控制在375℃-385℃之間。400MW-550MW時,應將煙氣溫度控制在365-375℃。300MW-400MW時,將煙氣溫度控制在360℃-365℃;3)控制供氨量是運行中保證出口濃度的最主要手段。升降負荷過程中,進口NO濃度變化較大,出口濃度變化劇烈。加入的NH3反應有滯后性,負荷變化時,應提前增減供氨量。確保前后5s內氨氮比變化率控制在0.01以內,即每分鐘供氨量的增減控制在30kg/h以內。

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[14] 戴佳偉.SCR催化劑氨存儲模型的研究及其在老化評價上的應用[D].浙江大學碩士學位論文,2016

篇4

[關鍵詞]硫氰酸鹽 硫酸-硫脲法 鉬

[中圖分類號] O657.92 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-2-168-1

0前言

鉬,銀白色金屬,硬而堅韌;熔點2610℃,沸點5560℃,化合價+2、+4和+6,穩定價為+6。鉬是一種過渡元素,極易改變其氧化狀態,在常溫下不受空氣的侵蝕,跟鹽酸和氫氟酸不起反應,在空氣中不易變化,可與鋁、銅、鐵等制成合金為電子工業的重要材料。元素符號MO。

鉬主要用于鋼鐵工業,其中的大部分是以工業氧化鉬壓塊后直接用于煉鋼或鑄鐵,少部分熔煉成鉬鐵后再用于煉鋼。低合金鋼中的鉬含量不大于1%,但這方面的消費卻占鉬總消費量的50%左右。不銹鋼中加入鉬,能改善鋼的耐腐蝕性。在鑄鐵中加入鉬,能提高鐵的強度和耐磨性能。含鉬18%的鎳基超合金具有熔點高、密度低和熱脹系數小等特性,用于制造航空和航天的各種高溫部件。金屬鉬在電子管、晶體管和整流器等電子器件方面得到廣泛應用。氧化鉬和鉬酸鹽是化學和石油工業中的優良催化劑。二硫化鉬是一種重要的劑,用于航天和機械工業部門。除此之外,二硫化鉬因其獨特的抗硫性質,可以在一定條件下催化一氧化碳加氫制取醇類物質,是很有前景的C1化學催化劑。鉬是植物所必需的微量元素之一,在農業上用作微量元素化肥。

1實驗部分

1.1儀器與條件

紫外分光光度計:UV-2450 島津儀器(蘇州)有限公司

儀器工作參數:波長類型 點,列名 WL460,波長 460nm,公式 固定波長,曲線次數 1次,樣品重復 1次

1.2試劑

(1)過氧化鈉:分析純;(2)無水乙醇:工業純;(3)硫酸:1+1;(4)硫酸銅:2%;(5)硫脲:10%;(6)硫氰酸鉀:25%;(7)酚酞指示劑:0.5%。

1.3分析方法

稱取0.1g~0.5g(精準至0.0001)試樣,置于30mL剛玉坩堝中,加入2g Na2O2(2.2.1)用玻璃棒攪勻,覆蓋1g Na2O2(2.2.1),將坩堝置于已升溫至600℃的高溫爐中,升溫至650℃熔融10min,至熔融物剛呈全熔狀態,取出,稍冷放入250mL燒杯中,用50mL熱水提取,并用熱水洗脫坩堝,將溶液加熱微沸1min,如有綠色錳酸根,可加入3滴無水乙醇(2.2.2)還原,冷卻后轉入100mL容量瓶中,以去離子水定容至刻度,搖勻,干過濾(或靜置過夜),吸取澄清溶液10mL于50mL比色管中,加酚酞指示劑(2.2.7)1滴,滴加硫酸(2.2.3)至無色并過量9mL,冷卻后,加硫酸銅溶液(2.2.4)2mL、硫脲溶液(2.2.5)10mL,搖勻,放置5min后,準確加入硫氰酸鉀溶液(2.2.6)5mL,用水稀釋至刻度,搖勻,放置15min后按所選定的條件上機測試。

1.4標準曲線的配制

在9% 硫酸的介質中,配制標準曲線0 0.2 0.4 1.0 2.0ug/mL

1.5測定

測定標準曲線,觀察相關系數,然后對樣品進行測定,完畢后打印出結果。

2結果與討論

2.1標準曲線線性范圍及回歸方程

2.2相對標準偏差

通過對國家標準物質GBW07241的測定得到如下數據,算出相對標準偏差:

2.3方法準確度

為評價方法的準確度,分別向原液GBW07241中加入10 ug/g,20 ug/g,30ug/g標準MO量,按選定的方法進行標準加入法回收測定,結果列于表3。

3總結

本方法操作簡單,回收率為93.33%~109.5%,相對標準偏差1.181%,標準曲線的相關系數為0.99908,線性方程y=0.11639x-0.00395,準確性好,適合礦物中鉬的測定。

參考文獻

[1]湯成蘭,王兆存,劉景華.硫氰酸鹽分光光度法快速測定鉬鐵中鉬.[期刊論文].冶金分析2007(11).doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2007.11.021.

[2]期刊論文.分光光度法測定不同鉬礦樣品及礦渣中鉬的含量.黃山學院學報.2011,13(3).

篇5

【論文摘要】:近年來,人們對于羧酸酯類的合成的研究開發和應用發展很快,研究和開發出高效、環保的催化劑,是羧酸酯類的合成的研究發展方向。

羧酸酯是一類重要的化工原料,低級的酯一般都有水果香味,可作香料(如醋酸異戊酯有香蕉味,戊酸乙酯有蘋果香味等)。液態的酯能溶解很多有機物,故常用作溶劑(如醋酸乙酯等)。有些酯還可用作塑料、橡膠的增塑劑。以乙酸辛酯(Octylacetate)為例:乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香氣,天然品存在于苦橙、綠茶等中,是我國GB2760-86規定允許使用的食用香料,同時被FEMA(美國食用香料與提取物制造協會)認定對人體是安全的,FDA(美國食品及藥物管理局)也批準其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、樹莓、櫻桃、蘋果、檸檬和柑橘類香精,也可用于日化香精配方中。

1.羧酸酯類香料的市場前景

隨著生活水平的提高,消費者對食品、飲料的口味、口感要求越來越高,這就需要大量使用香精、香料來迎合消費者,促進了食品企業對香精香料的應用。食用香精在食品配料中所占的比例雖然很小,但卻對食品風味起著舉足輕重的作用。國際知名咨詢公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明:預計從2006~2008年,發展中國家對香精和香料的需求,將以年均4.4%的速度快速增長,到2008年該市場的份額將達到186億美元。而亞太地區(不包括日本)對香料和香精的需求特別強勁,未來幾年有望以年均7.3%的增速快速增長。發展中國家人均收入增加,對消費品質量要求有很大提高。隨著全球消費者越發注重健康,市場對營養和健康食品的需求也日益增加。因此,由于預計低糖低脂食品和飲料市場將迎來強勁增長,全球消費者對食用香精和香料的需求也必將不斷增加。香料配料市場需求量的繼續增長,還主要源于化妝品生產,在發達國家和地區,消費者的護膚化妝品消費呈上升趨勢。羧酸酯類香料作為優良的可食用香料品種其需求也必將不斷激增。

羧酸酯類香料的主要生產和消費國有美國、西歐、日本、墨西哥和中國等,國內食品、飲料生產企業中目前應用最多的添加劑就是香精香料,隨著消費者對于味覺享受越來越高,這種趨勢會對香料需求產生積極影響。香料產品是香料工業的上游產品,是后續香精產品的原料,香料和香精產品是其他有關產品的配套性產品,它們被廣泛地用于日化、食品、醫藥、飼料等工業產品的生產。據了解,飲料行業是香料最主要的應用領域,該領域2005年的香料消費份額達31.1%。就各地區而言,美國、日本和西歐地區目前統領香料消費市場。香料市場未來的發展大部分可能會出現在亞太地區,尤其是中國和印度這些發展中國家。這將進一步刺激香精香料市場的快速發展。我國目前在世界香料市場中所占份額僅5%左右,日本所占份額達到12%,而美國則達到20%。

2.羧酸酯類合成的傳統工藝

傳統上羧酸酯類的合成都是用濃硫酸作催化劑,由相應醇與酸酯化而得。但由于濃硫酸作催化劑合成酯化反應具有以下缺點:(1)在酯化反應條件下,濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應,給產品的精制和原料的回收帶來困難,且酯的質量差。(2)反應產物的后處理要經過堿中,水洗等工序,比較復雜困難,同時產生大量廢液,污染環境。(3)濃硫酸嚴重腐蝕設備,加快了設備更新,增加生產成本。為克服這些缺點,倡導綠色化學,人們選擇環境友好型催化劑催化酯化反應,近年來,已發現氨基磺酸、結晶固體酸、雜多酸、無機鹽等均可作為酯化反應的催化劑。

3.羧酸酯類合成的發展

近年來,人們對于羧酸酯類的合成的研究開發和應用發展很快,研究和開發出高效、環保的催化劑,是羧酸酯類的合成的研究發展方向:

無機鹽催化劑:無機鹽大多性質穩定,來源廣泛,對設備幾乎沒有腐蝕,反應條件溫和,不會對環境造成太大污染,但是由于無機鹽容易潮解,影響其催化的效果。常用的催化劑有三氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鈦、十二水合硫酸鐵銨、五水合氯化錫、一水合硫酸氫鈉和硫酸鋅。

磺酸類催化劑:磺酸類催化劑來源廣泛、性能穩定、安全、使用方便、對酯化反應有較高的活性、產品收率較高、產物處理方便、催化劑可以重復使用等特點,適合于工業化生產的需要。

雜多酸催化劑:雜多酸是一種含氧橋的多核化合物,其特點是催化活性高。選擇性好,反應時間短,反應溫度低。不易造成環境污染,對設備幾乎沒有腐蝕。再生速度快。

陽離子交換樹脂催化劑:其主要特點是價廉易得,不腐蝕設備,不污染環境,不會引起副反應,不溶于反應體系,能夠重復使用,易于分離、回收和再生,操作簡單,產品收率較高,具有工業推廣價值。

固體超強酸催化劑:固體超強酸在有機合成中的優點是活性高,重復使用性好,不腐蝕設備,制備方法簡便,處理條件易行,便于工業化。這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

負載型催化劑:其優點是催化活性高,重復使用性好,不腐蝕設備,制備方法簡便,處理條件易行,便于工業化,這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

鈦酸四丁酯催化劑:不僅具有催化活性高,重復使用性好,不腐蝕設備等基本優勢,而且同制備方法簡便,酯收率高,價廉易得,反應時間短,反應溫度低,處理條件易行,便于工業化,這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

酶催化(脂肪酶催化、菌體催化等)工藝不僅催化化活性高、產品質量好,而且反應條件簡單、溫和,酶重復使用方便,酶活性保持時間長,在生物酶的固定及精細化學品的合成中有較大的使用價值。

4.討論

目前,國內外羧酸酯類的合成的發展趨勢越來越多的偏向于研究合成綠色、高效、環保等多功能的新型催化劑劑。一方面,合成環境友好的催化劑所采用的原料都比較易得,在開發過程中可以降低成本;另一方面,合成環境友好的催化劑所采用的都是低毒、高效、無污染的工藝,較大范圍的降低了環境的負荷。發展我國羧酸酯類香料應當注意加大科技投入力度,大力開展技術創新,加強安全法規和環境保護,強化企業管理,提高經濟效益。

參考文獻

[1]中國醫藥公司上海化學試劑采購供應站.試劑手冊[M].第2版.上海:上海科學技術出版社,1985.

[2]劉樹文.合成香料技術手冊[M].北京:中國輕工業出版社,2000.

[3]中華人民共和國衛生部,GB2760-1996,食品添加劑使用衛生標準[S].中華人民共和國國家標準,1996.

篇6

隨著生活水平的提高,消費者對食品、飲料的口味、口感要求越來越高,這就需要大量使用香精、香料來迎合消費者,促進了食品企業對香精香料的應用。食用香精在食品配料中所占的比例雖然很小,但卻對食品風味起著舉足輕重的作用。國際知名咨詢公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明:預計從2006~2008年,發展中國家對香精和香料的需求,將以年均4.4%的速度快速增長,到2008年該市場的份額將達到186億美元。而亞太地區(不包括日本)對香料和香精的需求特別強勁,未來幾年有望以年均7.3%的增速快速增長。發展中國家人均收入增加,對消費品質量要求有很大提高。隨著全球消費者越發注重健康,市場對營養和健康食品的需求也日益增加。因此,由于預計低糖低脂食品和飲料市場將迎來強勁增長,全球消費者對食用香精和香料的需求也必將不斷增加。香料配料市場需求量的繼續增長,還主要源于化妝品生產,在發達國家和地區,消費者的護膚化妝品消費呈上升趨勢。羧酸酯類香料作為優良的可食用香料品種其需求也必將不斷激增。

羧酸酯類香料的主要生產和消費國有美國、西歐、日本、墨西哥和中國等,國內食品、飲料生產企業中目前應用最多的添加劑就是香精香料,隨著消費者對于味覺享受越來越高,這種趨勢會對香料需求產生積極影響。香料產品是香料工業的上游產品,是后續香精產品的原料,香料和香精產品是其他有關產品的配套性產品,它們被廣泛地用于日化、食品、醫藥、飼料等工業產品的生產。據了解,飲料行業是香料最主要的應用領域,該領域2005年的香料消費份額達31.1%。就各地區而言,美國、日本和西歐地區目前統領香料消費市場。香料市場未來的發展大部分可能會出現在亞太地區,尤其是中國和印度這些發展中國家。這將進一步刺激香精香料市場的快速發展。我國目前在世界香料市場中所占份額僅5%左右,日本所占份額達到12%,而美國則達到20%。

2.羧酸酯類合成的傳統工藝

傳統上羧酸酯類的合成都是用濃硫酸作催化劑,由相應醇與酸酯化而得。但由于濃硫酸作催化劑合成酯化反應具有以下缺點:(1)在酯化反應條件下,濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應,給產品的精制和原料的回收帶來困難,且酯的質量差。(2)反應產物的后處理要經過堿中,水洗等工序,比較復雜困難,同時產生大量廢液,污染環境。(3)濃硫酸嚴重腐蝕設備,加快了設備更新,增加生產成本。為克服這些缺點,倡導綠色化學,人們選擇環境友好型催化劑催化酯化反應,近年來,已發現氨基磺酸、結晶固體酸、雜多酸、無機鹽等均可作為酯化反應的催化劑。

3.羧酸酯類合成的發展

近年來,人們對于羧酸酯類的合成的研究開發和應用發展很快,研究和開發出高效、環保的催化劑,是羧酸酯類的合成的研究發展方向:

無機鹽催化劑:無機鹽大多性質穩定,來源廣泛,對設備幾乎沒有腐蝕,反應條件溫和,不會對環境造成太大污染,但是由于無機鹽容易潮解,影響其催化的效果。常用的催化劑有三氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鈦、十二水合硫酸鐵銨、五水合氯化錫、一水合硫酸氫鈉和硫酸鋅。

磺酸類催化劑:磺酸類催化劑來源廣泛、性能穩定、安全、使用方便、對酯化反應有較高的活性、產品收率較高、產物處理方便、催化劑可以重復使用等特點,適合于工業化生產的需要。

雜多酸催化劑:雜多酸是一種含氧橋的多核化合物,其特點是催化活性高。選擇性好,反應時間短,反應溫度低。不易造成環境污染,對設備幾乎沒有腐蝕。再生速度快。

陽離子交換樹脂催化劑:其主要特點是價廉易得,不腐蝕設備,不污染環境,不會引起副反應,不溶于反應體系,能夠重復使用,易于分離、回收和再生,操作簡單,產品收率較高,具有工業推廣價值。

固體超強酸催化劑:固體超強酸在有機合成中的優點是活性高,重復使用性好,不腐蝕設備,制備方法簡便,處理條件易行,便于工業化。這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

負載型催化劑:其優點是催化活性高,重復使用性好,不腐蝕設備,制備方法簡便,處理條件易行,便于工業化,這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

鈦酸四丁酯催化劑:不僅具有催化活性高,重復使用性好,不腐蝕設備等基本優勢,而且同制備方法簡便,酯收率高,價廉易得,反應時間短,反應溫度低,處理條件易行,便于工業化,這對于節約能源,提高經濟效益是很有意義的。

酶催化(脂肪酶催化、菌體催化等)工藝不僅催化化活性高、產品質量好,而且反應條件簡單、溫和,酶重復使用方便,酶活性保持時間長,在生物酶的固定及精細化學品的合成中有較大的使用價值。

4.討論

目前,國內外羧酸酯類的合成的發展趨勢越來越多的偏向于研究合成綠色、高效、環保等多功能的新型催化劑劑。一方面,合成環境友好的催化劑所采用的原料都比較易得,在開發過程中可以降低成本;另一方面,合成環境友好的催化劑所采用的都是低毒、高效、無污染的工藝,較大范圍的降低了環境的負荷。發展我國羧酸酯類香料應當注意加大科技投入力度,大力開展技術創新,加強安全法規和環境保護,強化企業管理,提高經濟效益。

參考文獻

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[4]張富捐,路永才.鎢硅酸催化合成乙酸辛酯[J].許昌學院學報,2004.

[5]黃金鳳,王世銘.Ti02負載雜多酸催化合成乙酸正丁酯[J].福建化工,2003

篇7

學會常務理事、多相流專委會主任郭烈錦教授主持會議。本次學術年會共收錄239篇論文,有40多家高校及科研院所240余位專家學者參加了年會,宣讀和交流了187篇學術論文。本次國家自然科學基金進展交流會共有30個面上項目通過口頭和墻報的方式匯報項目進展。

在全體大會報告會上,共進行了4個特邀學術報告。英國The University of Manchester的楊五強教授就“Industrial tomography for multiphase flow measurement”得最新研究成果與進展與參會人員進行交流。

中科院大連化學物理研究所葉茂教授、中國石油大學(北京)李相方教授分別做了“工業催化反應反應器中的氣固兩相流問題:研究現狀和展望”“氣液兩相流在石油天然氣工業中的應用”精彩的大會邀請報告。國家自然科學基金會工程科學三處劉濤處長代表基金委報告了國家自然科學基金申報、評議、最新動態以及重點資助領域等情況,鼓勵青年學者勇于創新,發表高水平國際期刊論文。專委會對2010年度青年學者優秀論文陳學俊獎獲得者共8名青年學者(35歲以下)進行了表彰,頒發了證書和獎金。

本次學術年會與往年一樣設置了8個專題,包括:氣液兩相流與沸騰傳熱傳質,氣固兩相流與燃燒及其污染控制,多相流數理模型和數值方法,石油工程多相流,多相流測量技術,反應堆熱工水力,兩相流相變傳熱強化和節能,高新技術中的兩相流與傳熱傳質。

篇8

關鍵詞:納米二氧化鈦,氣相法,液相法,光催化

 

納米二氧化鈦(TiO2)具有許多特殊性能,比如表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道四大效應[1],從而使其與普通二氧化鈦相比具有許多特殊性能。

納米二氧化鈦是無機納米半導體材料TiO2中極其重要的一種納米材料,是一種穩定的無毒紫外光吸收劑[2],納米TiO2還具有很好的光催化作用[3],在光照條件下能夠降解有機污染物、殺死細菌。納米二氧化鈦在水處理、催化劑載體、紫外線吸收劑、光敏性催化劑、防曬護膚化妝品、光電子器件等領域具有廣泛的用途。目前納米二氧化鈦的制備方法主要分為液相法和氣相法,本文對其制備方法及其應用發展進行了總結。

1 制備方法

1.1 氣相法

氣相法是直接利用氣體,或者通過各種手段將物質轉變為氣體,使之在氣體狀態下發生物理變化或者化學反應,最后在冷卻過程中凝聚長大形成納米粒子的方法。

1.1.1 四氯化鈦氣相氧化法 此法多是以四氯化鈦為原料,以氮氣為載氣,以氧氣為氧源,在高溫條件下四氯化鈦和氧氣發生反應生成納米二氧化鈦。該工藝的優點是自動化程度高,可以制備出優質的二氧化鈦粉體;缺點是二氧化鈦粒子遇冷結疤的問題較難解決,對設備要求高,技術難度大,在生產過程中排出有害氣體Cl2,對環境污染嚴重。

1.1.2 四氯化鈦氫氧火焰法 以TiCl4為原料,將TiCl4氣體導入高溫的氫氧火焰中700~1000℃,進行高溫氣相水解備納米二氧化鈦。四氯化鈦氫氧火焰法制得的納米二氧化鈦粒子晶型為銳鈦礦和金紅石的混合型,該工藝優點是產品純度高達99.5%,粒徑小、比表面積大、分散性好、團聚程度小,可用作電子化工材料,制備工藝成熟,生產過程較短,自動化程度高;缺點是反應過程溫度較高,生成HCl使設備腐蝕嚴重,對材質要求高,需要精確控制工藝參數。

1.2 液相法

當今制備納米粒子液相法居多,納米二氧化鈦的制備方法也是如此。主要有溶膠-凝膠法、水熱法、沉淀法等。

1.2.1 溶膠—凝膠法 溶膠—凝膠法(簡稱S—G法),又名膠體化學法,是被廣泛采用的一種制備納米二氧化鈦的方法。其原理是以鈦醇鹽或鈦的無機鹽為原料,經水解和縮聚得溶膠,再進一步縮聚得凝膠,凝膠經干燥、煅燒得到納米二氧化鈦粒子。論文參考,液相法。與其它方法相比制品的均勻度高,尤其是多組分的制品,其均勻度可達分子或原子尺度;制品的純度高,而且溶劑在處理過程中容易除去;反應易控制,副反應少;煅燒溫度低,工藝操作簡單。

1.2.2 水熱法 水熱反應過程是指在一定的溫度和壓力下,在水、水溶液或蒸汽等流體中所進行有關化學反應的總稱。該法的原理是在高壓、水熱條件下加速離子反應和促進水解反應。論文參考,液相法。一些在常溫下反應速度很慢的熱力學反應,在水熱條件下可以實現反應快速轉化。

2 納米TiO2催化性能的應用

2.1 殺菌功能

抗菌是指TiO2在光照下對環境中微生物的抑制或殺滅作用。TiO2光催化劑對綠膿桿菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等具有很強的殺菌能力。在紫外線作用下,以0.1mg/cm3濃度的超細TiO2可徹底地殺死惡性海拉細胞,而且隨著超氧化物歧化酶(SOD)添加量的增多,TiO2光催化殺死癌細胞的效率也提高;用TiO2光催化氧化深度處理自來水,可大大減少水中的細菌數,飲用后無致突變作用,達到安全飲用水的標準[5];當細菌吸附于由納米二氧化鈦涂敷的光催化陶瓷表面時,TiO2被紫外光激發后產生的活性超氧離子自由基(·O-)和羥基自由基(·OH-)能穿透細菌的細胞壁,破壞細胞膜質,進入菌體,阻止成膜物質的傳輸,阻斷其呼吸系統和電子傳輸系統,從而有效地殺滅細菌,并抑制細菌分解有機物產生臭味物質如H2S、SO2、硫醇等[4];在涂料中添加納米TiO2可以制造出殺菌、防污、除臭、自潔的抗菌防污涂料,可應用于醫院病房、手術室及家庭衛生間等細菌密集、易繁殖的場所,可有效殺死大腸桿菌、黃色葡萄糖菌等有害細菌,防止感染。論文參考,液相法。論文參考,液相法。

2.2 防紫外線功能

納米TiO2既能吸收紫外線,又能反射、散射紫外線,還能透過可見光,是性能優越、極有發展前途的物理屏蔽型的紫外線防護劑。與同樣劑量的一些有機紫外線防護劑相比,納米TiO2在紫外區的吸收峰更高,更可貴的是它還是廣譜屏蔽劑,不象有機紫外線防護劑那樣只單一對UVA或UVB有吸收[6]。它還能透過可見光,加入到化妝品使用時皮膚白度自然,不象顏料級TiO2,不能透過可見光,造成使用者臉上出現不自然的蒼白顏色。論文參考,液相法。利用納米TiO2的透明性和紫外線吸收能力還可用作食品包裝膜、油墨、涂料和塑料填充劑,可以替代有機紫外線吸收劑,用于涂料中可提高涂料耐老化能力。論文參考,液相法。

2.3 防霧及自清潔涂層

TiO2薄膜在光照下具有超親水性和超永久性[7],因此其具有防霧功能,如在汽車后視鏡上涂覆一層氧化鈦薄膜,即使空氣中的水分或者水蒸氣凝結,冷凝水也不會形成單個水滴,而是形成水膜均勻地鋪展在表面,所以表面不會發生光散射的霧。當有雨水沖過,在表面附著的雨水也會迅速擴散成為均勻的水膜,這樣就不會形成分散視線的水滴,使得后視鏡表面保持原有的光亮,提高行車的安全性。如果把高層建筑的窗玻璃、陶瓷等這些建材表面涂覆一層氧化鈦薄膜,利用氧化鈦的光催化反應就可以把吸附在氧化鈦表面的有機污染物分解為CO2和O2,同剩余的無機物一起可被雨水沖刷干凈,從而實現自清潔功能[8]。

參考文獻:

[1]卓長平,張雄.納米涂料發展現狀[J].上海化工2003 (11):33~ 36.

[2]徐國財,張立德.納米復合材料[J].北京:化學工業出版社,2002,200(11):5~7.

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[8]陳鋒,朱依萍,張金龍.TiO2復合納米材料的合成和表征[M].物理化學學報,2004,20(11):93-98.

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