含WO3的中低溫煤焦油加氫脫硫催化劑

煤焦油加氫脫硫催化劑石油資源不斷減少帶來的價格居高不下,為煤化工提供了一個極好的發展機遇。現階段煤焦油加氫催化劑面臨幾個方面的問題:一是氧含量高,去氧產生的水不利於催化劑活性、穩定性及強度;二是膠質、殘炭含量高,導致催化劑積炭失活以及反應器堵塞;三是煤焦油中硫、氮含量高;四是煤焦油中含有大量的芳烴無法深度脫除,因此催化劑要求具有適宜的酸性。
 
含三氧化鎢的中低溫煤焦油加氫脫硫催化劑具有以上要求的適宜的酸性,其製備方法如下:
1.製備載體:將擬薄水鋁石、膨潤土、H3分子篩和BF3混合均勻,加入粘結劑(薄水鋁石重量的5%〜10%)和助擠劑(混合物總重量的2%〜5%),然後加入蒸餾水,混捏30〜60min後,擠出成型,得到成型載體;成型載體置於 15〜60°C下乾燥4〜6小時,100°C下乾燥8〜I0小時,以2〜5°C/min升溫速率升溫至450〜650°C,焙燒4〜6小時,獲得成品載體。
2.製備催化劑:將鎢鹽、鎳鹽、鉬鹽分別加入到蒸餾水中,控溫在15〜60°C下攪拌至完全溶解;隨後加入重量百分濃度為3%〜6%的磷酸繼續攪拌0.5〜1小時,浸漬液,其中鎢鹽、鎳鹽和鉬鹽的重量百分比濃度分別為15%〜20%、16%〜21%和10%〜18%;將載體放入到浸漬液中浸漬3〜5小時後取出,在15〜60°C下乾燥2〜6小時,100°C乾燥2〜6小時, 2〜5°C /min升溫速率升溫至450〜550°C,焙燒4〜6小時,獲得成品含三氧化鎢的中低溫煤焦油加氫脫硫催化劑。
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含三氧化鎢的重油加氫脫金屬脫硫催化劑

加氫脫金屬脫硫催化劑一般認為原料中硫的存在有利於加氫脫金屬反應,而氮的存在則抑制了加氫脫金屬反應;實驗證明,以硫化氫形式存在的硫對加氫脫金屬反應的促進作用遠大於有機硫的作用,尤其是脫硫過程中新生硫化氫的促進作用更大,可以起到部分抵消氮的抑制的作用。因此,兼有脫硫作用的脫金屬催化劑具有更高的性能,同時可用于高氮原料的加氫處理。
 
三氧化鎢是脫硫催化劑中的重要活性組分之一。文章介紹一種重油加氫脫金屬脫硫催化劑製備方法,其步驟如下:
1.選取兩種不同形態的含鋁材料,焙燒過的氧化鋁和氫氧化鋁幹膠粉,與助劑粉末或含助劑的溶液混合,經成型、活化製成催化劑的載體,其主要成分是氧化鋁;
2.催化劑載體按需要的含量浸漬活性金屬組分和助劑,再乾燥、焙燒製成含三氧化鎢的重油加氫脫金屬脫硫催化劑。其中,催化劑的活性組分為三氧化鎢(或三氧化鉬)和氧化鎳、氧化鈷,三氧化鎢占催化劑總品質的0.5%~5.0%;助劑為鹼金屬或鹼土金屬氧化物,如鋰、鈉、鉀等,占催化劑總品質的0.1%~3.0%。助劑和活性組分可以同時浸漬,也可以分步浸漬。乾燥和焙燒條件通常為:在100~130℃之間乾燥2~6小時,在400~650℃之間焙燒1~6小時。
 
這種方法製備的催化劑特點在於助劑為非均勻分佈,表現為在表面酸性較強的部分分佈多,在表面酸性較弱的部分分佈少,達到均衡降低催化劑表面酸性的效果。
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鎢銅藥型罩溫態流動成型工藝

鎢銅藥型罩是由鎢和銅兩種熔點相差很大且互不相溶、不形成化合物的偽合金,通過一般的壓制-燒結工藝難以製備,所以對於鎢銅合金產品來說,目前主要通過粉末冶金的工藝進行製備,包括熔滲法以及活化液相燒結法。其中熔滲法是將鎢粉壓制成坯塊,在一定的溫度下預燒製備成具有一定密度和強度的多孔鎢骨架,然後將熔點較低的液態銅熔化滲入鎢骨架中,以得到緻密的鎢銅合金。其主要機理是金屬液相潤濕多孔基體,在毛細管力作用下金屬液相銅沿顆粒間孔隙流動填充多孔鎢骨架孔隙。

熔滲法根據燒結溫度還可細分為高溫燒結鎢骨架+滲銅以及低溫燒結部分混合粉+滲銅。高溫燒結鎢骨架+滲銅法是將鎢粉壓成坯塊後直接在1800-2200℃下進行燒結並滲銅。由於在高溫下鎢粉還原充分,其餘低熔點的雜質以及難以還原的低價氧化物都能通過蒸發氣化和熱分解除去,因而所制得的鎢銅藥型罩相對密度可達99.2%,綜合性能優良。但是其存在生產工藝週期較長,控制參數多且複雜,生產成本也較高等缺陷。而低溫燒結部分混合粉+滲銅是將混有少量誘導銅粉的鎢粉壓制成坯塊預燒骨架再滲銅。通常誘導銅的含量約為2.5%-3.5%且粒徑與鎢粉粒徑近似,其能有效改善坯料的壓制性能並且提高熔滲時銅液的流動性。但是若所加入的誘導銅量過多則會造成熔滲時銅的富集,使整體鎢銅藥型罩的緻密度降低。

藥型罩是石油穿孔彈以及穿甲彈的關鍵部件,其性能的優劣直接影響著穿孔彈和穿甲彈爆炸後的穿深和破甲效果。早期的藥型罩是將銅棒、鐵棒直接通過車加工呈藥型罩的形狀或者將銅板、鐵板進行衝壓成型,這樣的工藝方法生產效率較低、尺寸精度較差且在射孔出容易發生堵塞。而隨著粉末冶金工藝的發展,粉末燒結罩逐漸取代了板型罩,生產工藝得到了簡化、整體的效率得到了提高。但是由於罩壁較薄、燒結時容易變形、表面光潔度較差等問題,需要對工藝進行一定的優化。溫態流動成型可以成型具有複雜形狀且密度分佈均勻的大部件,有利於鎢銅材料的應用領域的進一步擴展。其結合了注射成型和溫壓成型的優勢,通過溫度改變粘結劑的粘度,從而改善混合粉末的流動性能。有實驗表明,利用溫態流動成型所製備的鎢銅W70Cu藥型罩密度分佈更為均勻,穿深更為穩定。

總的來說,相比於適合於小部件的注射成型,溫態流動成型適合於形狀結構複雜的大部件。其對原料粉末的粒度要求較高,對溫度以及粘結劑的添加量變化十分敏感。溫度過低可能使的混合粉末的流動性能變差,從而使得鎢銅藥型罩無法成型或密度分佈不均勻。溫度過高則可能導致混合粉末與粘結劑出現明顯的兩相分離。而粘結劑添加量過多可能導致熔滲鎢骨架的孔隙度過大,使得緻密度下降且容易發生變形。此外,溫態流動成型工藝結合了注射成型和溫壓成型的優勢,通過溫度的控制達到對粉末流動性的優化,能夠有效地改善鎢銅藥型罩的密度分佈以及顯著提升穿深和破甲能力,是未來鎢銅藥型罩製備工藝的一個理想選擇。

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鎢電極製備技術-氫氣還原

稀土鎢電極大大改善了純鎢電極的焊接性能,大大的拓寬了在氬弧焊、等離子焊接、切割、噴塗等領域的應用,得到人們的青睞。目前制約稀土鎢電極產業化的關鍵在於其製備技術未能突破。因此研究鎢電極的製備技術對於批量生產鎢電極和擴大鎢電極的應用領域、使用範圍具有一定的意義。鎢電極的生產流程包括原料摻雜-壓制-預燒-垂熔-旋鍛加工-再結晶退火-拉絲-矯直-磨光等。

將摻雜好的粉體經過兩步還原法,制得單質金屬鎢和摻雜均勻稀土氧化物的粉體,其中還原劑為氫氣。在還原的過程中發生的反應主要是稀土硝酸鹽的分解和APT的分解,以及鎢的氧化物的還原。中國是鎢及相關產品的生產大國,因此在工業生產中所採用的還原爐都具有較高的自動化水準,能夠進行多個溫區的自動控溫。在還原過程中,通過調整各溫區還原的溫度,一般可以制得的粉體粒徑都符合生產要求。第一步還原一般在12舟程四管還原爐中進行,而第二步還原一般在18舟程十一管還原爐中進行,整個還原過程分為五個溫區,其中第三個溫區最高。

鎢粉和稀土氧化物粉體性質好壞的主要參考參數為粉末的平均粒度和松裝密度。松裝密度主要是指單位體積內自由填裝最疏鬆狀態鎢粉的重量,通常用g/cm3表示,即評價粉末粗細的一種簡單快速的方法。鎢粉粉末與松裝密度成正比,粉末顆粒越粗,其松裝密度就越大,反之,則越小。平均粒度也是評價鎢粉粗細的另一個指標。在測試平均粒度通常採用費氏粒度儀,在一定條件下測定通過粉末壓坯的氣流可以直接得到平均粒度值。

鎢電極

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真空鍍膜用鎢舟的注意事項

在進行真空鍍膜時人們常常因為沒有注意一些小的細節而導致鍍膜不成功,相比其他行業,真空鍍膜屬於非常環保的工藝,電磁輻射很小,所以對人體的危害也比較小。因此,操作者應該通過細節來提高真空鍍膜的工作效率。

鎢舟首先是要注意真空鍍膜的工作環境的維護。要保證加工真空鍍膜工藝襯底表面進行過清潔的處理。要達到工件去油、去汙和脫水的目的。在工件進行加工、傳輸、包裝的過程所粘附的各種粉塵、潤滑油、機油、拋光膏、油脂、汗漬等物質會污染基片表面。在潮濕的情況下,工件表面的物質會生成氧化膜。如發生這種情況可採用去油或化學清冼方法將其去掉。如果沒有對表面進行清洗處理,那麼就不能將其置放在大氣環境中,要用封閉容器或保潔櫃貯存,從而減小灰塵的污染。針對高度不穩定的、對水蒸氣敏感的表面,最好貯存在真空乾燥箱中。

除了環境的維護,還應該規範操作員的操作流程。在開啟真空鍍膜機的時候,要先打開水管,要對水壓進行不間斷的觀察。當離子轟擊和蒸發的時候,不能觸動高壓線頭,避免發生觸電。在進行觀察時要帶上鉛玻璃眼鏡,以防X射線侵害人體。鍍制多層介質膜的鍍膜期間,應安裝通風吸塵裝置,及時排除有害粉塵。結束工作後要及時斷電、斷水。全程操作人員都要佩戴完整的保護和清潔套具。

鎢舟是真空鍍膜的重要電阻式蒸發源,而鎢舟的類型較多,因此要挑選相對應類型的鎢舟進行鍍膜。而且鎢舟的表面不能有裂痕,要保持光滑平坦。如發現鎢舟有破損現象,應立即更換。

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真空鍍膜用鎢舟

得益於鎢舟具備較高的熔點,較低的飽和蒸氣壓和穩定的化學性能,鎢舟廣泛應用於真空蒸發鍍膜行業中電阻式蒸發源。

真空鍍膜是一種由物理方法產生薄膜材料的技術。在真空室內材料的原子從加熱源離析出來打到被鍍物體的表面上。此項技術最先用於生產光學鏡片,如航海望遠鏡鏡片等。後延伸到其他功能薄膜,唱片鍍鋁、裝飾鍍膜和材料表面改性等。如手錶外殼鍍仿金色,機械刀具鍍膜,改變加工紅硬性。真空鍍膜包括三種類型,即蒸發鍍膜、濺射鍍膜和離子鍍。

鎢舟主要作為電阻加熱源應用於真空鍍膜:用難熔金屬如鎢製成舟箔或絲狀,也就是鎢舟,對其進行通電流,然後將它上方的或置於坩堝中的蒸發物質進行加熱。真空鍍膜用鎢舟能更加節省材料,它在使用中使粉體揮發的速度更快,需要的溫度、加熱電流較低,蒸發光輝更強。能很好的複合成膜於基材上。

真空鍍膜用鎢舟能使物料表面金屬化,把有機材料和無機材料進行結合,進一步提高了它的物理和化學性能。除此之外,還可以改善表面硬度。通過真空鍍膜可以增加其硬度和耐磨性。並且減少吸收率,鍍膜次數越多,真空越少,吸收率會降低,製品不容易發生形變,增強其耐熱性。真空鍍膜用鎢舟具有較高的沉積速率。

在用鎢舟進行真空鍍膜時要妥善保管易燃的有毒物品,以防失火中毒。在清洗零件和鎢舟時要佩戴橡皮手套,工作完成後應及時斷電,斷水。

鎢舟

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為什麼使用鎢合金遮罩件

鎢合金遮罩件隨著輻射在醫療、工業、科學通信、食品、藥品等領域的廣泛應用,輻射的危害以及如何進行輻射防護也引起了人們的重視。輻射指的是場源釋放的電磁能量中一部分脫離場源,以電磁波或粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外擴散,而後再返回場源的現象。輻射一般可分為電離輻射和非電離輻射。其中電離輻射擁有足夠高能量的輻射,可以把原子電離,主要有α、β及γ輻射(或稱射線);而非電離輻射之能量較電離輻射弱,不會電離物質。在醫學領域,輻射可被用於診斷、治療,如X射線可使醫生找到斷骨和定位可能生長在體內的癌症;在科學領域,使用放射性原子作為示蹤原子進行研究;在現代通信系統中使用的則是電磁輻射的形式。

輻射在我們生活中的應用越來越廣泛,但其帶來的危害也已不容忽視。大部分電子設備都具有電磁輻射,對人體有很大的危害。如孕婦在懷孕期間長期受到電磁輻射的照射,將導致胎兒畸形。長期受到輻射的照射,還能使人體產生不適,造成人體器官和系統損傷,導致白血病、腫瘤、眼疾、生殖系統損傷、再生障礙性貧血等各種疾病的發生。因此,進行輻射防護是必須的。輻射防護可通過在人體和輻射源之間,或者在輻射源周圍設置輻射遮罩件,以達到減弱輻射強度的作用,從而避免人體受到輻射損傷。常見的遮罩件材料有鉛遮罩件、鎢合金遮罩件、貧鈾等,鎢合金遮罩件是最佳的輻射遮罩件材料。

鎢合金是以鎢為基加入其它元素組成的合金。在金屬中,鎢的熔點最高,且其具有高的高溫強度和抗蠕變性能以及良好的導熱、導電和電子發射性能。與其它遮罩材料相比,鎢具有更高的密度,而金屬材料的輻射遮罩性能與其密度密切相關,密度越高,遮罩性能越好,因此鎢合金遮罩件具有良好的輻射遮罩效益。同時,鎢合金的高密度又使其在相同品質的條件下,體積比其它材料更小,僅為鉛的1/3,因而更輕更薄。此外,鎢合金遮罩件屬於無毒無害金屬合金遮罩件,既不會污染環境,也不會危害人體健康,是環保友好的遮罩材料。

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WO3用於汽油選擇性加氫脫硫催化劑

選擇性加氫脫硫催化劑含三氧化鎢的汽油選擇性加氫脫硫催化劑的構成包括載體和活性組分,其中鎂鋁尖晶石為載體,鹼金屬或鹼土金屬元素以其礦物結構的形式加入。催化劑中各組分的含量占總品質的百分比如下:鹼金屬或鹼土金屬的為0.2~2.5%;粘接劑--氧化鋁為20~50%;活性組分三氧化鎢(鉬的氧化物)5~10%;鈷或鎳的氧化物為1~2%。
 
載體的製備:將一定量的Mg(NO3)2˙6H2O與Al(NO3)3˙9H2O按Mg與Al重量比為1~6混合,控制混合溶液溫度在30~100℃,緩慢地滴加氨水,控制PH值為8~12,老化1~10小時後,經過濾、水洗、乾燥,並在400~1000℃焙燒2~8小時,得到鎂鋁尖晶石。然後加入助劑、粘接劑與足量的水,進行混捏、擠條、成型,得到具有一定形狀的載體,乾燥後在400~1000℃焙燒2~8小時,得到成型的載體。
 
催化劑的製備:鎢酸銨與硝酸鈷加入到一定量的氨水中,充分混合均勻並加熱到70~80℃,攪拌直至固體物質完全溶解,再加入1mL乙二胺,得到催化劑的浸漬液。量取一定量的鎂鋁尖晶石(載體),根據載體吸水率噴浸等體積的浸漬液,自然乾燥2小時,100~150℃烘乾2~8小時,400~650℃焙燒4~10小時,制得含三氧化鎢的汽油選擇性加氫脫硫催化劑。
 
該種含三氧化鎢的催化劑使用含有助劑的鎂鋁尖晶石為載體,保持了高脫硫率的同時,提高催化劑的選擇性;其負載的活性金屬含量比常規加氫脫硫催化劑小,提高活性組分的分散度,進而有利於催化劑選擇性的進一步提高。
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鎢青銅型結構鐵電鈮酸鹽

鎢青銅結構的鐵電鈮酸鹽是一類重要的鐵電材料,主要應用於電光和非線性光學和熱釋電等方面。最早研究的鎢青銅結構(簡稱TB結構)鈮酸鹽是PbNb2O6(1953年)。其後發現了一些鎢青銅結構型的鹼金屬和鹼土金屬鈮酸鹽具有良好的非線性光學性質,其中NaBa2Nb5O15(BNN)具有良好的非線性光學倍頻性質,且在室溫下沒有鐳射損傷。同時還發現了Sr1-xBaxNb2O6(SBN)等鈮酸鹽固溶體單晶具有優良的電光和熱釋電性質。這些晶體很快就被用來製作鐳射調製器,倍頻器等電光器件。
 
80年代發展的鐵電晶體KNSBN是一種很有實用價值的新的鐵電晶體。特別適用於中等功率的鐳射調製和自泵浦的相位共軛器。人們對早期發現的TB型鈮酸鹽高溫相變進行過一些研究,但對TB型結構鈮酸鹽單晶的低溫特性研究得很少,目前僅限於對BNN晶體的低溫特性有一些瞭解。一些鎢青銅結構鐵電鈮酸鹽(如KNSBN, PBN, SBN)在室溫區的相變過程有不同程度的擴散特性。
 
研究了上述三類晶體的低溫、介電、熱電、結構和熱學性質,證實在50-70K的範圍內,SBN,PBN,KNSBN三類鐵電鎢青銅型鈮酸鹽晶體均存在著一個新的相變。相變是由點群4mm鐵電相到點群mm2鐵電相的轉變。鐵電自發極化方向由四方晶胞的e軸方向轉變到正交晶胞的b軸方向。介電特性的高頻及低頻測量表明該相變具有擴散(或稱瀰散)型特徵。比熱的實驗結果證明相變是屬於高於一階相變的高階相變。對相變前後的晶胞結構提出了一個模型解釋。

鎢青銅結構鐵電鈮酸鹽具體低溫相變
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含三氧化鎢的超強酸脫硫催化劑

脫硫催化劑在燃燒的過程中,燃料油中的硫化物不可避免的以氣體的形式釋放到空氣中,進而造成酸雨、損壞建築等一系列破壞生態系統的問題。隨著人們環保意識的增強和車用燃料尾氣排放標準的提高,日趨嚴格燃料油中硫含量的限制指標已經被制定出來,生產和使用超低硫燃料油已勢在必行。在深度脫硫方面,傳統的加氫脫硫法(HDS)因其反應條件苛刻、設備投資及操作費用高等劣勢,而限制了它的應用。
 
氧化脫硫是在常溫、常壓和催化劑存在條件下,利用氧化劑將燃料油中噻吩類等難以脫除的含硫化合物氧化成極性較強的亞碸、碸類含硫物質,然後將亞碸、碸類硫化物通過萃取等方法從燃料油中分離除去,從而達到深度脫硫的目的。 氧化脫硫被認為是一種非常具有吸引力的脫硫技術,它通常由兩個步驟組成:第一,將燃料中的硫化物氧化;第二,將氧化的硫化物從燃料油中通過萃取、吸附、蒸餾等方法分離除去。
 
 氧化脫硫法的關鍵在於開發具有高脫硫率、高油品收率、低成本費用等良好性能的氧化脫硫催化劑。研究指出一種以氫氧化鋯為載體,將其粉碎碾細後浸入偏鎢酸銨水溶液構成的浸漬液中;將浸漬液置於超聲波發生器內進行超聲促進浸漬,浸漬結束後蒸去水分,乾燥,並經高溫焙燒制得WO3/ZrO2固體超強酸催化劑。這種催化劑用於柴油的深度脫硫,展示出良好的活性和選擇性,並且具有較高的脫硫率。
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2024年1月份贛州鎢協預測均價與下半月各大型鎢企長單報價。

 

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