铈锰双金属氧化物对氯甲苯深度氧化的催化性能研究

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1、铈锰双金属氧化物对氯甲苯深度氧化的催化性能研究.txt珍惜生活——上帝还让你活着，就肯定有他的安排。雷锋做了好事不留名，但是每一件事情都记到日记里面。本文由imyiligege贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。１８８工业催化ＩＮＤＵｓｒｒｍＡＬＣＡ７Ｉ．ＡＩｊＹＳＩＳ２００９年第１７卷增刊铈锰双金属氧化物对氯甲苯深度氧化的催化性能研究赵华１，陈献１’３，汤吉海１，崔咪芬１，乔旭１’２（１．南京工业大学化学化工学院，江苏南京２１０００９；２．南京工业大学材料化学工

2、程国家重点实验室，江苏南京２１０００９；３．南京托普化Ｔ有限责任公司，江苏南京２１００４７）摘要：采用沉淀法制备了铈锰双金属氧化物催化剂，以甲苯氯化反应尾气中所含有的微量氯甲苯为深度氧化对象，在固定床中考察了铈与锰物质的量比、氧含量、氯甲苯浓度和空速等因素对深度氧化反应的影响。结果表明，Ｍｎ３＋可以使氧化铈体相的晶格缺陷增多，有利于体相氧向表面活性氧的转化，当铈与锰物质的量比为ｌ：５时，催化剂的活性最高；氧气浓度的增加有利于催化剂活性的提高，在以纯氧为氧化剂、氯甲苯体积浓度０．５％一１．５％、空速１２０００ｈｑ以及

3、３６０ｏＣ的条件下，氯甲苯可被完全氧化。关键词：铈锰双金属氧化物；氯化氢；氯代甲苯；深度氧化在甲苯氯化反应的尾气中，含有微量的甲苯、邻氯甲苯和对氯甲苯等挥发性有机杂质。这些有机杂本文采用过渡金属复合氧化物催化剂，在固定床反应器中进行邻、对氯甲苯深度氧化反应，考察深质都具有毒性大、化学性能稳定和难降解等特点…，直接排放到大气中会严重污染环境和危害人体健康；如将尾气吸收处理并循环使用，有机杂质的存在也会限制其适用范围，并造成二次污染，因此．度氧化工艺条件，为寻求氯甲苯无害化处理的工艺技术打下基础。ｌ实验部分将尾气中的有

4、机杂质去除极为重要。氯代挥发性有机物（简称ＣＶＯＣｓ）主要有脂肪族和芳香族两大类，目前对于氯代芳香族化合物的处理一般以氯化苯为对象，将其深度氧化为氯化氢、二氧化碳及水，该法具有能耗低等特点陷】。用于深度氧化的催化剂主要分为贵金属系列：Ｐｔ［３。４】，Ｐｄ”曲Ｊ、Ｒｕ【７１等；过渡金属系列：Ｍｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、１．１催化剂制备按不同铈与锰物质的量比称取一定量的硝酸亚铈和硝酸锰，加入适量的水配成溶液，８０℃加热搅拌２ｈ。然后滴加氨水，调节ｐＨ为ｌＯ，继续搅拌６ｈ，静置过夜后，用去离子水洗涤至滤液ｐＨ为中性，１

5、２０℃烘干１０ｈ，５５０℃焙烧５ｈ。压片后粉碎至１８—２６目过筛，得到所需催化剂。１．２催化剂表征Ｖ、Ｃｅ、Ｍｏ、ｗ和ｚｎ等哺－１训；分子筛系列：ＨＡ、ＨＸ、ＨＹ和ＨＺＳＭ一５等【１１。１２１。其中，贵金属系列催化剂虽具有催化活性高、热稳定性好等优点，但其来源稀少，价格昂贵，不利于工业化；而分子筛系列催化ｘ射线衍射采用德国Ｂｒｕｋｅｒ公司Ｄ８２０（ｏ）一８０（ｏ）。１．３催化剂活性评价ＡＤＶＡＮＣＥ衍射仪检测，ＣｕＫａ，扫描速率为３（。）?ｍｉｎ一，２０＝剂具有的Ｂ酸位易导致积炭，从而使催化剂失活；过渡金属系列催化

6、剂具有催化活性高、制备简单和原料易得等优点，受到研究者的广泛关注。催化剂活性评价在固定床管式反应器中进行，实验装置如图１所示。管式反应管内径２４ｍｍ，热电偶套管外径为４ｔｏｎｉ，催化剂用量约为２ｍＬ，催化基金项目：江苏省基础研究计划（自然科学基金）资助项目（ＢＫ２００７７２３，ＢＫ２００８５２１）；江苏省博士后基金资助计划项目（０７０２０２１Ｂ）；江苏省“３３３工程”基金资助项目作者简介：赵华，１９８４年生，男，江苏省盐城市射阳县人，硕士，从事废气的消除与净化研究。通讯联系人：乔旭，教授。Ｅ?ｍａｉｌ：ｑｅｔ＠ｎｊ

7、ｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ增刊赵华等：铈锰双金属氧化物对氯甲苯深度氧化的催化性能研究１８９剂粒径为１８—２６目，混合氯甲苯由微量进样泵（２ＺＢ一１Ｌ１０，北京卫星制造厂）进样，纯氧气为氧化剂，催化剂的活性温度测试范围为（２８０—４２０）℃。原料氯甲苯由甲苯环氯化制得，经水洗、碱洗、减压步增加时，Ｍｎ¨进人到Ｃｅ的晶格中的量也越多【ｌ引，导致氧化铈体相的晶格缺陷增多，有利于体相氧向表面活性氧的转化，使ＣｅＯ：表面的活性氧逐步增加¨引，从而提高催化剂的活性；但当锰量过多时，由Ｃｅ¨和Ｃｅ，＋转变而产生氧空位就相应减蒸馏等步骤得

8、到纯度９８．５％以上的邻、对氯代甲苯，原料液中邻、对氯代甲苯的物质的量比为ｌ：ｌ。反应产物采用ＳＰ一５０２型气相色谱仪在线分析，碳分子筛填充柱用来分离Ｏ：、ＣＯ和ＣＯ：。色谱分析主要参数：载气Ｈ：，流量２５ｍＬ?ｍｉｎ～，进样量为ｌｍＬ，气化室温度４０℃，柱温４０℃；ＴＣＤ检测器，检测器温度６０℃，桥流１５０ｍＡ。氯代甲苯催化燃烧的产物是Ｃ０２、ＣＯ、Ｈ：Ｏ