催化剂在环保中的应用（精选7篇）
催化剂在环保中的应用 篇1
摘要：光催化剂是影响光催化反应的重要因素之一.对常用的光催化剂的催化原理、光催化剂的`研究方向及它在造纸废水处理中的应用进行分析总结,并对光催化剂的发展趋势进行预测.作 者：严锐 作者单位：荆门市沙洋中学,湖北,沙洋,448274 期 刊：广西轻工业 Journal：GUANGXI JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY 年，卷(期)：2010, 26(4) 分类号：X793 关键词：光催化剂 造纸废水 复合催化剂 TiO2★ 制浆造纸废水处理技术
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催化剂在环保中的应用 篇2
选择性催化还原法 (SCR) 目前被认为是最好的燃煤烟气脱硝技术, 具有较高的脱硝效率且技术成熟, 继《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) 实施以来, 国内绝大多数燃煤电厂均配备了SCR脱硝。在SCR装置实际运行中, SCR催化剂经过若干次再生, 总使用寿命一般为3 年, 以此计算, 我国每年有21-24 万吨的废SCR催化剂产生。为利用其中的Ti O2、WO3和V2O5, 越来越多的企业采用回收法处理废SCR催化剂。
废SCR催化剂除了Ti O2、WO3、V2O5外, 还含有铬、铍、砷和汞等重金属。据有关研究结果, 部分废催化剂中铍、砷、汞的浸出浓度超过《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》 (GB5085.3-2007) 的要求, 属《国家危险废物名录》中的危险废物。如不能妥善进行资源化、无害化处理, 极易造成环境二次污染。
1 废催化剂回收利用工艺
河北省某催化剂企业采用硫酸法回收钛 ( 工艺流程见图1) 、草酸法回收钒、离子交换法回收钨 ( 工艺流程见图2) , 回收水洗得到的废稀硫酸采用浓缩法处理后回用于酸解工序 ( 工艺流程见图3) 。
2 污染源及采取的环保措施
2.1 废气
(1) 含尘废气
废催化剂吹扫、粉碎, 粉料输送转运等工段产生含尘废气, 其中吹扫废气中的颗粒物还含有铍及其化合物、铅及其化合物等。对吹扫间、粉碎机、提升机、皮带机等设备密闭处理, 分别设置脉冲布袋除尘器处理, 颗粒物、铍及其化合物、铅及其化合物的去除效率可达99% 以上, 可达到《大气污染物综合排放标准》二级标准。
(2) 含酸废气
含酸废气包括酸解废气、煅烧废气、酸回收尾气, 主要污染物为硫酸雾, 其中煅烧废气和酸回收尾气中还混有燃料气燃烧产生的SO2。
根据硫酸易溶于水和强酸性的性质, 硫酸雾常用的去除方法有水吸收法和碱吸收法。酸解废气采用水喷淋+ 石灰水喷淋处理, 煅烧废气采用沉降室+ 文丘里+ 石灰水喷淋+ 电除雾装置处理, 酸回收尾气采用旋风除沫器+ 水吸收+ 石灰水吸收+电除雾装置处理, 均采用了水吸收+ 碱吸收的组合方法, 对硫酸雾的去除效率可达99.95%, 同时对煅烧废气和酸回收尾气中的SO2有60% 的去除效率。治理后均可做到达标排放。
(3) 含氨废气
仲钨酸铵浓缩不凝气含有少量氨, 混入煅烧废气中合并处理, 利用煅烧废气中大量硫酸雾中和氨, 氨去除效率可达99%, 可满足《恶臭污染物排放标准》。
2.2 废水
(1) 废稀硫酸
偏钛酸水洗产生的废稀硫酸约含8% 硫酸, 采用两级浓缩可得到75% 浓度的硫酸, 回用于酸解工段。
(2) 其他废水
离子交换过流液、设备及地面冲洗废水主要污染物为硫酸盐, 同时含有钒、铅、汞、砷、镉、铬、六价铬、镍、铍等重金属, 基本不含COD, 宜采用物化法:铁盐还原+ 石灰中和+ 硫化处理+ 过滤。主要原理为先投加过量的铁盐还原剂, 将水中的六价铬还原为三价铬, 生成的Fe3+还能与钒酸盐生成钒酸铁沉淀;石灰中和法和硫化处理法均为处理含重金属离子的酸性废水的常见方法, 在碱性条件下, 可使废水中的镉、铍、三价铬、镍离子等生成氢氧化物沉淀从而被去除, 且石灰乳中的钙离子可与砷酸盐和亚砷酸盐反应生成砷酸钙和亚砷酸钙沉淀;硫化物可与废水中的铅和汞离子反应生成硫化铅和硫化汞沉淀, 同时在碱性条件下过量的Fe3+生成氢氧化铁, 氢氧化铁对砷酸盐和亚砷酸盐及各种重金属杂质等具有絮凝作用而形成共沉淀, 增强沉淀速度。采用此方法处理对各种重金属去除率可达99.9%以上, 外排废水满足《钒工业污染物排放标准》, 且具有设备简单, 废水处理费用低等优点。
2.3 固体废物
固废主要有钨回收滤渣和酸回收污盐、污水处理污泥, 均含有重金属。其中污盐和污泥均属于《国家危险废物名录》中的HW49 类危险废物, 须按《危险废物贮存污染控制标准》的要求贮存和处置;滤渣应在企业试生产后进行采样鉴别, 根据其所属固废类别采取相应的治理措施。
3 结语
废SCR催化剂回收利用过程中的废气、废水、固废等污染源较多, 污染物成分复杂, 如不严格采取措施加以控制, 容易造成二次污染。废催化剂SCR回收利用企业应严格按照《废烟气脱硝催化剂危险废物经营许可证审查指南》中的要求, 配备完善的环保设施, 确保各类污染物均能稳定达标排放。
摘要：根据某企业废SCR催化剂回收利用工艺流程, 列出主要的废气、废水、固体废物产生环节及污染因子, 分析各污染源中污染物的产生特征, 结合企业生产实际, 有针对性地提出成熟、可靠的污染治理措施, 保证废SCR催化剂回收企业各污染源稳定达标排放。
关键词：废SCR催化剂,回收利用,环保措施
参考文献
[1]郝永利, 曾瑞.烟气脱硝催化剂的回收利用工艺[J].中国环保产业, 2015, (3) .
[2]贺尧祖, 李建军等.燃煤电厂SCR催化剂再生和回收利用研究进展[J].四川化工, 2015, (6) .
[3]李俊峰, 张兵兵等.基于钒钛基SCR法废脱硝催化剂的回收利用[J].广州化工, 2014, 12 (42) :24.
[4]陈德彬.硫酸法钛白粉实用生产问答[M].化学工业出版社, 2009.
催化剂在环保中的应用 篇3
【关键词】新型有机催化剂 合成 不对称催化
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）12-0178-02
一、手性不对称及其合成方法
手性不对称作为自然界的一种普遍的特征，多糖、核酸、蛋白质等生命活动基础大分子都是手性分子[1]。而手性在药物化学中也得到了广泛的应用，许多人工合成药物的分子具有手性的特征。而在不对称的合成反应中，手性化合物获取的有效方式是不对称催化，在这过程中通过少量的手性催化剂便可以得到大量新的光学活性物质。该种方式既可以避免一般合成方法中所产生的外消旋体的较为繁琐的拆分过程，也不需要化学计量不对称的方式要求大量手性试剂，正是这一特点使其得到了广泛的应用。
光学纯的化合物的获得途径主要有：外消旋体拆分，即底物通过与手性试剂的化学键或者是化学分子的作用将一对外消旋体分开；手性源的方式，也就是以天然手性化合物作为基础而衍生出新的手性分子，该种方式简单却只能合成有限的化合物；不对称合成的方式，就是在手性化合物的手性中心影响下，在产物中形成新的手性中心，而该种方式又可以依据手性控制方式的不同而分为对底物的手性的控制、对手性的辅助剂的诱导、具有手性特性的试剂以及不对称的有机催化等方式[2]。通过对底物中已有的手性特性的中心进行诱导而使其衍生出一个新的具有手性特征的中心即为底物手性控制；将手性片段连接于非手性的底物上实现对反应的立体控制，而在得到催化反应的产物之后又将一些起辅助作用的具有手性特征的基团予以去除则是对手性化合物的一种使用辅助剂的诱导，常用的辅剂则是未经加工的氨基酸、存在于自然界中的糖还有一些生物碱等以及相对应的衍生物；具有手性特性的试剂和一些不具有手性特性的底物发生反应而得到手性产物的方式便是手性试剂的方法；用具有手性特征的催化剂来实现对不具有手性特性的底物的诱导使其直接转化为手性产物则是不对称催化的方式。在上述几种手性不对称的合成方式中，手性催化剂是最为经济也最适于工业化的方式，其在过去几十年中也得到了广泛的应用。
二、有机催化的不对称反应
1.有机催化的不对称性的Aldol反应
有机化合物的该种不对称反应是生物和化学综合系统中产生碳-碳单键的最为基础一个反应，并且也常被应在一些较为复杂的多羟基的重要部分的构建，在后者中的应用是建立在对用作催化反应的底物进行事先活化的基础上，就是将那些以羰基为构建基础的底物催化成为烯醇或者它的等价体，这一过程也被称为间接的Aldol催化反应，随着研究的进一步深入该种间接反应的过程相对的简化，羰基底物无需预先转化。
在对不对称Aldol反应的研究中，2000年，Barbas小组实现了L一脯氨酸催化的分子间的Aldol反应，它使得烯胺活化概念得到广泛关注；2003年，Reymond等人发现H.Pro.Glu.Leu—Phc.OH寡肽能有效催化丙酮和醛的Aldol反应，该实验中得到的e.e.值为66%，但是仍能证明小分子肽也是具有潜在活性的催化剂；2004年，Gong小组发展了基于L-.脯氨酸和L-苯丙氨酸的寡肽，这种催化剂能够高区域选择性和立体性的催化羟基丙酮113和醛的Aldol反应，其产物的e.e.值为96%[3]。2009年Barbas小组利用氨基酸7l实现了羟基丙酮为给体的顺式选择性的Aldol反应，在该反应中具有较好的区域选择性，并且这种非对映和立体选择性分别达到了18：1d.r.和98%e.e.实验过程中，在氢键的作用下，乙烯氨作为反应的中间体占据优势二使得产物成顺式结构为主体的形式，而后面的研究者发展了轴手性氨基酸磺酰胺催化剂127，在5%的催化剂用量下便可以获得高选择性的顺式Aldol产物。上述诸种催化试验和研究成果都会存在一定底物的局限性，但都为顺式选择性Aldol反应的研究奠定了基础。
2.有机催化的不对称Mannich反应
Mannich反应是含氮分子构建的有效方法之一，在该反应中两分子的羰基化合物与一分子的胺（即三组分）缩合成β-氨基-羰基化合物，Mannich反应又分为直接与间接反应两种。从2001年第一例脯氨酸催化的具有较高选择性的一个三组分催化反应被报道以来该领域的研究不断被业界所关注，先后实现了一些羟基衍生物、丙氨酸的衍生物以及L-脯氨酸的衍生物等的该种催化反应，这些反应中的物质都变现出了其在催化作用中的较高的活性和选择性。
3.有机催化的不对称MichaeI加成反应
Michael加成反应是亲核试剂对α、β-不饱和以羟基为基础β-位共轭加成，它在有机催化合成实验中是构建碳-碳的有效方式之一。学术界对该种不对称但应有较多的研究并发展了许多以金属为实验基础的具有手性特性的有机催化剂，以及对一些较小分子的该种不对称反应也逐渐的受到关注。尤其是将烯胺的催化和活化作为基础概念的催化方式，成为该种不对称加成反应实现的重要方法[4]。
三、新型手性二级胺一双酰胺催化的不对称Aldol反应研究
对于新型手性二级胺-双酰胺进行有机催化作用中的不对称性研究，首先要进行催化反应实验条件的筛选，实现最优化，然后再将底物予以扩展，并且通过反应机理的探讨来得到相应的结论。
在该实验中，我们选取具有手性特性的二级胺——双酰胺化合物14位-19位（如下图所示）作为催化剂，将反应的模板确定为硝基苯甲醛20a和环己酮21两者间的不对称催化反应，在此基础上筛选实验的最优条件。一般而言，室温下条件下，以氯仿作为实验的溶剂，而将乙酸用作试验中催化剂的一种共轭的加强酸，并以该种条件来对催化剂的14位到19位予以最优筛选。然后我们选定15为最优催化剂进一步筛选条件。在溶剂的筛选过程中，我们发现，试验中的15位的催化剂有较广的溶剂适用范围。而对于催化底物的扩展我们选择以2位的丁酮23用作不对称催化反应的一个给体。在-40℃时，由于发展后的15位的催化剂的作用，试验中两种试剂主要是位置的反应，在该反应中的产物产率和值都比较高，其中反式构型产物的e.e.值为99%[5]。从上述实验中我们可以看到新型催化剂引起分子构建及其底物的选择等都会对其具有的活性特征和自身的选择特性产生影响，从而影响其在不对称催化中的作用。
参考文献：
[1]董晓丽，张祯成，安庆大，张绍印，王少君.铁卟啉/钒取代杂多酸新型催化剂的合成、表征和性能研究[J].光谱学与光谱分析，2007（12）
[2]宿亮，匡永清，杨昊宇，向顺，孟丽丽，谢斌.新型手性双功能有机催化剂的合成及其催化不对称Henry反应合成（R）-aegeline[J].合成化学，2009（4）
[3]何永光，李虎，刘浩，潘昭喜.3，3’-二取代BINOL手性有机催化剂在不对称催化中的应用[J].广州化工，2012（05）
[4]李岩云，夏春谷，谢宝汉.手性膦配体合成及其在不对称催化中的应用[J].化学进展[J].2000（03）
催化剂在环保中的应用 篇4
介绍了铌酸/氧化铌的结构、性质及其在多相催化反应中的研究现状及应用前景.作为一种新型的催化材料,铌酸/氧化铌由于其独特的酸性和氧化还原性正受到越来越多人的关注.它可以作为催化剂的`活性组分、助剂或载体使用,在烃类转化、选择性氧化、水解、水合、缩合、加氢/脱氢等若干酸碱和氧化还原反应中得到广泛的应用.
作 者：李应成 岳斌 杨为民 谢在库 陈庆龄 闫世润 贺鹤勇 Li Yingcheng Yue Bin Yang Weimin Xie Zaiku CHEN Qingling Yan Shirun He Heyong 作者单位：李应成,岳斌,闫世润,贺鹤勇,Li Yingcheng,Yue Bin,Yan Shirun,He Heyong(复旦大学化学系,上海市分子催化和功能材料重点实验室,上海,33)
杨为民,谢在库,陈庆龄,Yang Weimin,Xie Zaiku,CHEN Qingling(中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院,上海,08)
无机纳米材料在电力环保中的应用 篇5
无机纳米材料在电力环保中的应用
摘要：纳米材料作为光催化荆可降解水中多种有机物,纳米滤膜以及纳米吸附在水处理中也有一定的应用.纳米材料的应用还存在于光催化转化SO2、NOx技术中.其中,纳米二氧化钛光催化剂有着性质稳定、无毒、价廉等优点.作 者：李逢波 作者单位：淮北力源热电有限责任公司,235136期 刊：中国科技信息 Journal：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：,“”(4)分类号：X3关键词：纳米材料 光催化转化 二氧化钛 纳米滤膜 纳米过滤
催化剂在环保中的应用 篇6
催化剂的电催化活性和稳定性是燃料电池性能好坏的关键,也是燃料电池商业化进程中的一大屏障。近年来随着对燃料电池研究的不断深入,几乎所有的表征多相催化剂的技术都被应用到电催化剂的表征和研究工作中。同时,许多传统及新的电化学测试方法也在电催化剂的研究中得到应用[3]。本文详细介绍了燃料电池电催化剂的表征技术,并结合其在催化剂测试中的应用进行阐述。
1电催化剂表征技术
1.1电化学测试方法
燃料电池电催化剂的电化学测试方法主要有循环伏安法(CV)、线性电位扫描(LSV)、恒电流法(CC)、恒电势法(CP)和电化学阻抗谱(EIS)。对于已知体系的研究,电化学测定方法是将化学物质的变化归结为电化学反应,也就是以体系中的电位、电流或电量作为体系中发生化学反应的量度进行测定的方法。它有以下优点:(1)测定简单,可以将一般难以测定的化学量直接转变成容易测定的电参数;(2)测定灵敏度高,因为电化学反应是按法拉第定律进行的,所以,即使是微量的物质变化也可以通过容易测定的电流或电量来测定;(3)即时性,利用上述高精度的特点,可以把微反应量同时检出,并进行定量;(4)经济性,使用的仪器一般都比较便宜[4]。
1.1.1 循环伏安法
循环伏安法(CV)[5]具有实验操作简单、信息量大等优点,是电化学测试中经常使用的一种重要方法。一方面它能较快地观察较宽的电势范围内发生的电极过程,为电极过程研究提供丰富的信息;另一方面又能通过对扫描曲线形状的分析,估算电极反应参数,其曲线的特征形状及其在电位坐标上明确的位置,实际上已经成为氧化-还原体系各自的电化学性质的印证,因此,分析化学工作者将该法誉为“电化学光谱”。
在直接甲醇燃料电池中,CV法可用来定性比较电催化剂对甲醇的催化氧化活性。Yan等[6]采用循环伏安法比较了商品催化剂PtRu/C和多元醇合成PtRu/C的甲醇电氧化活性,多元醇合成PtRu/C的甲醇电氧化起始电位比商品催化剂低50mV,说明多元醇合成PtRu/C具有更好的催化活性。另外,H2和CO溶出伏安法可以测试催化剂的电化学表面积。Liu等[7]利用H2溶出伏安法比较了3种不同乳液组成合成的PtRu/C催化剂的电化学表面积,结果表明,采用组分A乳液[65%环己烷和25%NP5+NP9(2∶1)]中合成的催化剂具有最大的电化学表面积,达11.9m2/g。Jiang等[8]采用CO溶出伏安法比较了不同PtRu负载量(30%,45%和60%)PtRu/C催化剂的电化学比表面积,结果表明,45%和60%PtRu/C的电化学比表面积相近,分别为63和67m2/g,而30%PtRu/C催化剂的最低,比表面积只有41m2/g。
1.1.2 线性电位扫描
线性电位扫描(LSV)分为小幅度运用和大幅度运用。小幅度运用时,扫描电位幅度通常在5～10mV以内,主要用来测定双电层电容和反应电阻。大幅度运用时,电位扫描范围较宽,可在所感兴趣的整个电位范围内进行。常用来测定电极参数,判断电极过程的可逆性、控制步骤和反应机理。可观察整个电位范围内可能发生的哪些反应,也可用于研究电极吸(脱)附现象和电极反应中间产物等[9]。对于甲醇电氧化电催化剂的研究,通过LSV方法,可以比较甲醇电氧化的起始电位和氧化电流,从而比较催化剂的催化甲醇氧化的活性。Kim等[10]研究了不同方法处理的碳载体负载Pt催化剂的甲醇氧化性能,LSV结果表明,碱性处理的碳载体负载Pt催化剂具有更高的氧化电流,与中性处理相比,酸性处理降低了Pt/ACB催化剂的甲醇氧化电流。
1.1.3 恒电流和恒电势法
恒电流和恒电势测试方法能够考察催化剂的活性和稳定性,也能够评价电催化剂在某一恒定电流或恒定电势下进行工作时所对应电极电势或产生电流的稳定性[11]。此外,通过对多个电势下测定电流,可以得到稳态极化曲线。Zhang等[12]采用恒电流法(10mA/cm2)比较了采用微乳法制备Pt/C、PtRu/C和PtRuNi/C催化剂的甲醇氧化活性,结果显示,PtRuNi/C具有最高的甲醇氧化活性。Deivaraj等[13]采用恒电势法(0.4V vs.SCE)比较了相同负载量PtNi/C和商品Pt/C催化剂的甲醇氧化活性,在整个测试期间,PtNi/C催化剂上的氧化电流都高于Pt/C催化剂,30min后,PtNi/C和Pt/C催化剂上的氧化电流分别下降了37%和64%,说明PtNi/C具有更高甲醇氧化活性和耐中毒性能。
1.1.4 电化学阻抗谱
电化学阻抗谱(EIS)可以用来表征催化剂的电催化活性以及电化学反应中的控制步骤及中间产物。武刚等[14]采用阻抗谱,研究了PtRu/C催化剂在不同的电化学极化处理后,甲醇在其上的电氧化动力学参数,并结合交流阻抗理论,对不同电势区间(低、中、高)催化剂表面反应中间物的覆盖度随电极电势的变化规律及其对反应法拉第电流的影响进行了讨论;较好地揭示了PtRu/C催化甲醇电氧化反应的动力学规律:在低电势区,甲醇分子脱除第1个氢的基元步骤,即与反应过程中第1个电子的传递有关的基元步骤为速率控制步骤;而在高电势区,反应中间产物COads的电氧化脱除为速率控制步骤。陈胜洲等[15]通过交流阻抗法研究了PtRuMo/C电催化剂对甲醇的催化氧化作用,初步讨论了甲醇在PtRuMo/C电催化剂的氧化机理,实验结果分析表明,随电位的增加,甲醇氧化的中间反应物的吸附率减少,导致电子传递速度增加。
1.2电镜分析
透射电镜(TEM)可以直接观察到催化剂中金属粒子的形貌。由于催化剂中金属粒子的大小直接决定其表面原子的数目,从而决定催化剂表面活性位的数量,因而是催化剂最重要的指标之一。同时,催化剂中金属粒子的形貌分布与电催化性能也密切相关。另外,考虑到纳米尺寸效应及其金属粒子大小对催化剂稳定性的影响,选择尺寸适宜的金属粒子充当催化剂是非常重要的。Liang等[16]用TEM测试了PtRuNi/C和PtRu/C催化剂的粒子大小和范围,结果表明PtRuNi粒子集中在3.6nm,粒子范围为在1～9nm,TEM照片如图1所示。
SEM观察到催化剂的形貌,并有助于了解电池的失活原因。Zhang等[17]利用SEM技术比较了刮涂法、喷涂法和热压对膜电极催化层的影响,结果表明,刮涂和热压可获得较平整的催化层,SEM照片如图2所示。结合X射线能谱(EDS)分析,可以对催化剂中不同区域的金属粒子的组成进行测定。在测试中,无论所选微区范围大小如何,若金属纳米粒子上各元素的组成均与催化剂本体组成相一致,则说明该催化剂中的元素分布是均匀的。
1.3X射线衍射分析
通过分析X射线衍射(XRD)谱线的宽度可以测定金属粒子的平均尺寸,根据Scherrer公式,金属粒子的粒径(d)符合以下关系式:d=0.89λ/(Bcosθ),式中λ为X射线的波长;B为衍射峰的宽化度(单位为弧度);θ为入射角。X射线衍射分析表明,Pt基催化剂主要以Pt的面心立方(fcc)晶体结果存在,Ru的添加能够引起晶格常数的收缩,说明Ru可以进入Pt 的晶格,形成PtRu固溶体。通过分析衍射谱线2θ是否向高角度移动,可以判断是否形成PtRu合金[18]。
1.4X射线光电子能谱分析
X射线光电子能谱(XPS)是使用最广泛的表面表征技术之一。XPS提供了对表面组成的分析,包含在XPS结合能和峰形中的表面化学信息,这对于催化剂研究很重要。从金属原子内层产生的光电子的结合能常随着原子氧化态的增加而增加,因而XPS可用于表面氧化态的测定[19]。XPS峰面积可用来定量的测定某特定物种的表面覆盖度,XPS峰的位置和形状还可以用来确定吸附物种的化学性质。
1.5原位质谱和红外光谱分析
近年来,原位谱学技术使人们对催化剂的反应机理有了进一步认识。电化学测试方法结合质谱、原位红外光谱分析方法,即电化学质谱(DEMS)和原位红外光谱(FT-IR)可以实时检测到电催化反应的中间产物,获得中间产物在电催化剂表面的吸附态与电氧化电势之间的关系。Wang等[20]采用电化学质谱研究了PtRu催化剂上甲醇电氧化生成CO2的电流效率,表明Ru提高了甲醇氧化成CO2的活性,提高了生成CO2的电流效率。陈卫等[21]运用原位FT-IR光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO,以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程。王琪等[22]采用电化学原位红外光谱研究甲醇吸附氧化过程发现,线性吸附态CO 是主要毒化物种, 反应产物主要是CO2,还有少量的甲酸甲酯。
2结语
电工技术在重油乳化剂中的应用 篇7
关键词:重油 乳化 控制电路 节能
一、重油乳化技术简介
1.重油乳化节能原理
重油乳化油在40℃~80℃的温度下,被油泵输送至喷油嘴,再加热至90℃~110℃,在压力作用下被喷到800℃以上的燃烧体内时,由于油滴内的微粒水珠率先快速汽化膨胀,将雾态油颗粒爆炸成更为细小的油颗粒,使之与空气接触面积成倍增加,燃烧更加充分,从而达到节能的
效果。
2.重油乳化技术现状
由于重油乳化技术能够带来巨大的经济和社会效益,自上世纪60年代起,国内就有数十家科研机构对该项目进行研究,目前仍多处于实验测定及其机理研究阶段,在实际中应用尚未大面积推广。其主要原因在于,目前常见的几种重油乳化工艺都存在着某些技术上的缺陷。
二、重油乳化技术缺陷分析
1.簧片哨超声法存在的缺陷
首先是簧片法在线调节功能差,无法适用油质的波动。因为油质的变化对喷出的液片速度影响较大,从而影响超声波强度,所以该技术的重油乳化效果不尽人意。
其次是使用中要定期更换簧片。
2.乳化剂乳化法的缺陷
乳化剂生产成本高,这便是该方法推广中遇到的最大问题。
3.重油磁化法
该方法目前主要还是处在理论研究阶段,许多问题尚待解决,还不能应用在生产实践中。
三、QZD-0508全自动乳化机控制电路
1.全自动乳化机的总体构想
基于传统重油乳化技术上存在的许多问题,我们一直试图找到一种简洁的、容易实现的、低成本的重油乳化方法,设计出一款全自动乳化机控制电路,通过其对相关设备的控制实现油水混合的精确配比,同时控制合理的油水输出压力,通过乳化管实现油水搅拌,从而完成重油乳化的全自动过程。
2.QZD-0508全自动乳化机控制电路设计
QZD-0508全自动乳化机是通过其控制电路实现重油乳化的全自动过程,控制电路原理是:
通过水位限位开关控制接触器,进而控制相关电磁阀通断,最终达到自动控制掺水量的目的。本设计除了自动控制回路外还设计了手动回路,通过电动开关及其互锁功能实现掺水量的人工控制。
QZD-0508全自动乳化机由主机和电路控制系统组成。主机由水箱、控制剂箱、水位控制系统、节能剂定量控制系统、温度控制系统和电控元件组成。同时配有水箱上下极限水位报警和延时保护系统。其结构原理如下图所示。
1.节能剂箱,2.水箱,3.高液位浮球计,4.低液位浮球,5.排污阀,6.溢流阀,7.排污阀,8.水表,9.过滤器,10.进水电磁阀,11.阀门,12. 逆止阀,13.转子流量计,14. 调节阀,15.定量箱入口电磁阀,16.定量箱出口电磁阀,17.节能剂定量箱,18.阀门,19.冷门,20.进汽电磁阀,21.蒸汽加热器,22.水泵回水调节阀,23.阀门,24.水泵,25.排汽管。
工作时,水和节能剂的混合液经水泵→蒸汽加热器→转子流量计注入原油系统管线中,实现掺水乳化功能。蒸汽加热器由电磁阀自动控制蒸汽量,可使温度自动控制在限定范围内。当水箱水位在低限位时,上水电磁阀和节能剂定量箱出口电磁阀自动开启,水箱加水并加入一定比例的节能剂;当水箱水位在高限位时,上水电磁阀和节能剂定量箱出口电磁阀自动关闭,同时入口电磁阀自动开启,节能剂定量箱注入了一定量节能剂以备用。如此周而复始地完成水和节能剂的自动定量配比过程。
由于QZD-0508全自动乳化机的实用型、高效性及其较低的生产成本,它将会在相关领域得到广泛的应用。