WO3脱二噁英、脱硝催化剂的制备

蜂窝式脱硝催化剂二噁英是指含有两个或一个氧键连结两个苯环的含氯有机化合物总称,为毒性最强,非常稳定又难以分解的一级致癌物质,而且具有生殖毒性、免疫毒性及内分泌毒性。脱二噁英催化剂的主要活性成分为二氧化钛、五氧化二钒、三氧化钨、氧化钴等过渡金属氧化物,或者贵金属(铂、金等)。研究一种高效、经济的兼具脱二噁英和脱硝功能的催化剂十分有必要。
 
炼油厂产生的废旧加氢脱硫催化剂中含有大量的铝、钨、镍、钴、钒等金属,是一种相对廉价的资源。对其进行回收利用不仅可以使得资源循环利用起来,而且可以减轻环境污染的压力,因而成为研究热点。实验表明,废旧加氢脱硫催化剂可以用来制备三氧化钨脱二噁英、脱硝催化剂,其制备步骤如下:
 
1.对废旧加氢脱硫催化剂进行预处理,先用去离子水清洗,然后干燥;
2.二氧化钛于活性组分三氧化钨混合,按照偏钨酸铵与钛酸质量比1:9进行混合,制成悬浮液,过滤,焙烧湿润粉末,得到负载三氧化钨的二氧化钛载体;
3.球磨混合,将步骤2得到载体与步骤1经预处理的废旧加氢脱硫催化剂加入到球磨机中球磨,得到原料混合粉,同时加入草酸(或柠檬酸),并加入水混合均勾;
4.干燥步骤3得到的催化剂半成品,并煅烧,得到兼具脱二噁英与脱硝的三氧化钨催化剂成品。
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废旧加氢脱硫催化剂回收三氧化钨

废旧加氢脱硫催化剂由于我国石油资源不足,对高硫含量的中东原油进口逐年增加,导致我国成品汽油的硫含量较高,因此如何降低成品汽油中的硫含量成为了一个非常重要的问题。我国目前的脱硫技术尚为缺乏,国内催化剂企业智能选择与外资合作,造成了脱硫催化剂的制造成本居高不下。另外,由于脱硫改造密集上马,国内催化剂市场变得鱼龙混杂,大部分催化剂的使用寿命都比较短,一般3年左右就需要更换,因此产生了巨大量的废旧加氢脱硫催化剂。
 
一般废旧钨基脱硫催化剂中的钨成分主要存在形式有三氧化钨和二硫化钨。钨是一种稀有金属,在自然界中分布广泛于各类岩石中,但是较为稀散。因此回收废旧脱硫催化剂中的钨(三氧化钨等)是非常必要的。
 
回收废旧脱硫催化剂中的二硫化钨和三氧化钨的具体操作步骤为:
1.将废催化剂装入反射炉的副炉,在600~650°C下焙烧8~10小时,期间每20~30分钟翻料一次;
2.移入主炉,在700~750°C下继续焙烧8小时,仍需每20~30分钟翻料一次;
3.直到炉料颗粒内已经黑心时,表明已经达到焙烧终点,出料,自然冷却,粉碎,含三氧化钨的废旧脱硫催化剂焙烧料;
4.将焙烧料溶于一定浓度的氨水中,经沉降、过滤除去滤渣,得到钨酸铵溶液;
5.母液蒸发结晶、中和pH值、冷却、分离得到仲钨酸铵结晶;
6.而后控制条件焙烧获得三氧化钨。
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Behr Labor-Technik碳硫分析仪与钨粒

在德国有许多碳硫分析仪的著名品牌:Eltra(埃尔特),Elementar(艾力蒙),Behr Labor-Technik(贝尔)。 其中德国艾力蒙作为化学元素分析领域的全球领导者,其CHNOS元素分析仪,在全球占有95%以上的市场份额。德国的贝尔碳硫分析仪器具备较高的质量和可靠性,其实用性也是广受欢迎的原因之一。

贝尔实验室技术已有50多年的研发、生产和销售实验室设备的经验,从一家小型的家庭作坊现在发展成为国际化的品牌。目前,该品牌的一个工作重心是食品分析的实验室设备,多年来,贝尔实验室技术一直在此领域引领着德国的产品。根据标准的分析技术方法,在全世界的每一处都在进行对食品质量的定期检测。贝尔实验室技术提供了使用于这些检测的设备的装置,其在实验室的日常工作既安全又简便。

于1951年,Behr Labor-Technik成立于德国,研发、生产和销售实验室设备, Behr Labor-Technik碳硫分析仪主要选用钨粒作为主要的助熔剂,其中C50HT、S50和CS50系列分析仪器对碳硫含量的分析速度比较快、其分析结果较为准确且具备较高的可靠性,包括低至ppm级的含量到高至%级的含量。目前该类型碳硫分析仪器还广泛应用于钢铁,有色金属,合金,碳化物,陶瓷,矿物,煤,可乐,油,灰,催化剂碳酸盐,土壤,沉淀物,石膏,塑料,废弃物,沙子,玻璃等。Behr Labor-Technik碳硫分析仪的分析原理是通过高温燃烧后用非分散红外线技术(NDIR)测定二氧化碳和二氧化硫的含量。NDIR是在气体吸收理论的基础上进行的一种方法。红外发光源发出的红外辐射经过一定浓度待测的气体吸收后,于气体浓度成正比的光谱强度会发生改变,所以,所得的光谱光强的变化量能反面测出待测气体的浓度。

钨粒

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HORIBA碳硫分析仪与钨粒

HORIBA(掘场)品牌在日本成立于1953年1月26日,领导着全球的分析技术和测量系统的供应。在过去的几年里,该品牌一直致力于环境的保护,并且取得了长足的发展,为全球的环保,安全和健康事业做出了巨大贡献。无论在基础或是应用技术领域上,掘场都秉持要将技术发展到极致的理念,致力将碳硫分析仪的质量和可靠性进行进一步提升。始终遵循最高标准。

其中EMIA系列是HORIBA碳硫分析仪主要的产品,该系列仪器具有燃烧控制功能的高频感应加热方式,这样既可以对金属材料等无机物进行分析,还可以分析煤炭等非金属材料和有机物,也可根据样品和用途不同选择最合适的加热方式。另外,采用粉尘过滤器加热机构可以减少SO2的吸附,这样就能增强分析硫的结果的稳定性。采用四个非色散红外检测器,也就是CO、CO2高、CO2低、SO2红外检测器,并可以按照用户要求增加自动清扫机构,从而实现了高精度高功能、操作简便、快速的碳硫联测。并可直接进行网络的数据传输。该系列仪器具有强大的数据解析处理功能,具备了提取、加热、动态显示释放曲线、图形比较、差分运算处理等优良功能,丰富的数据处理软件为生产、科研提供了简便、高效的分析手段。除此之外,采用钨粒作为助熔剂的EMIA系列的HORIBA碳硫分析仪通过对板极电流两端升温设定,这样就能通过改变加热条件来分析。这个功能能对表面碳元素和样品内部的碳元素进行分别的定量分析。

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铵钨青铜的拉曼光谱表征和光催化性能

拉曼光谱表征
光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射. 弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分, 统称为拉曼效应。拉曼效应是光子与光学支声子相互作用的结果。拉曼光谱-原理:拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。用虚的上能级概念可以说明了拉曼效应:设散射物分子原来处于基电子态,振动能级如图所示。当受到入射光照射时,激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收,表述为电子跃迁到虚态(Virtual state),虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光,即为散射光。设仍回到初始的电子态,则有如图所示的三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线,也有与入射光频率不同的谱线,前者称为瑞利线,后者称为拉曼线。在拉曼线中,又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线,而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。
对于钨青铜的拉曼光谱研究,材料在晶胞参数及化学环境上的微小变化都会引起 Raman峰位的移动。图1为不同钽掺杂量的Raman光谱图,由图可知在650~850cm-1处存在较宽的Raman谱带属于O—W—O的弯曲振动模式,在958cm-1附近较窄的 Raman峰属于 W=O 键的伸缩振动模式。从图可知,随着钽掺杂量的增大,两处 Raman峰位均向低波数移动,峰强度明显增强,且振动峰明显宽化。
 
导致振动峰红移的因素有两个,即晶格膨胀和晶粒变小,结合XRD的分析结果可知,氧化钨由于钽掺杂进入导致了晶格的膨胀,W—O键被拉长。
 
光催化性能
图2为在紫外光照射下,以不同钽掺量的TaxWO3 作为催化剂,罗丹明B溶液的降解曲线变化情况。由图可知,a曲线为溶液中未放入催化剂时对罗丹明B几乎无降解,b~e曲线以不同钽掺杂量TaxWO3 作为催化剂,随着TaxWO3 材料中钽掺杂量的增加,使罗丹明B的降解率大幅度提高,尤其是当TaxWO3 材料中Ta/W 为0.16时,在紫外灯下照射3h,对罗丹明B的降解率达到75%以上。

拉曼光谱和光催化性能研究
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