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甲醛催化剂与甲醛技术

来源:印染在线 发布时间:2012年04月17日

 该催化剂的制备方法为:将原料钼酸铵[(nh4)6mo7o24] 和硝酸铁 [fe(no3)3] 按一定摩尔比分别配成一定浓度的溶液, 调节 ph 值进行沉淀反应, 经静置老化、过滤、洗涤、干燥研磨、造型、焙烧活化等工序制成。成型后的催化剂成园柱型或园环型, 颗粒直径一般在 3 ̄5 mm, 其中活性组份是 moo3 和 fe2(moo4) , mo 和 fe 的摩尔比在 2 ̄3 之间最具代表性。

铁钼法工艺因在甲醇的爆炸下限内操作,故设备比较庞大,一次性投资高,耗电比其它工艺高出1倍,尾气中因没有氢气,故热值相对较低,利用价值差, 加之催化剂价格昂贵,不能再生、循环使用。目前,国内采用此法的生产厂家仍然偏少,但该工艺可以直接生产制造树脂使用的脲醛预缩液 (ufc) , 随着对高浓度甲醛溶液 (50%以上) 的需求, 铁钼法在大型甲醛 ( 60 kt/a) 装置中开始得到广泛应用。

1.3 电解银催化剂

电解银催化剂是 20 世纪 70 年代中期由我国自行研发成功的纯金属材料催化剂, 有时也称之为海绵银。制备方法为: 以铂或钛钌等金属作为阳极, 纯银板作阴极, 通过溶有硝酸银的电解液在电解槽中由阴极发生还原反应得到电子而析出金属银; 将此电解银洗涤、抽滤、烘干、热处理,然后造粒、筛分制得电解银催化剂。该方法电解过程需经过一次电解和二次电解, 一次电解控制较低的电流密度 (6 ̄7 a/dm2) 使银缓慢析出, 主要目的是提纯, 一般在初次使用原银或催化剂污染严重时进行; 二次电解控制较高的电流密度(12 ̄14 a/dm2), 目的是在提纯的同时获得疏松的具有较大比表面积的催化剂, 以提高其活性, 实际生产中常用此法对失活银进行再生处理。

 电解银催化剂相对于浮石银催化剂具有制备方法简便, 再生容易, 无有害气体产生, 银耗少,转化率和选择性较高, 甲醇单耗一般可达到 440 ̄460 kg。但对铁质非常敏感, 当银催化剂表面含有铁素杂质时, 不仅使催化剂的活性下降, 而且还会促进甲醇的完全燃烧反应, 造成甲醇消耗增加、床层温度难以控制, 形成所谓的 “飞温”。

20 世纪 80 年代中期, 国内甲醛行业曾对一种由上海材料研究所研发的 “银触媒纯化工艺处理技术”进行推广和宣传, 该工艺用纯氧在高温下 ( 650 ℃) 将失活银中杂质铁、铜、钴、锰、铬等进行氧化, 使其氧化成金属氧化物, 将催化剂中的结炭等有机杂质氧化为二氧化碳而逸出;经氧化后的催化剂用盐酸进行煮沸酸洗, 使金属氧化物成盐后析出, 然后用水洗涤至净。由于在酸洗过程中, 金属银与盐酸中的氯离子会产生agcl 沉淀而沉集在催化剂表面的空隙中, 影响其活性, 可用氨水进行中和去掉; 经胺化处理后的催化剂空隙中又会残留有 nh4cl, 需使其升华再次纯化, 同时使催化剂疏松, 比表面积增加, 达到进一步活化的目的。

经纯化处理的催化剂, 机械强度明显提高,活性与新催化剂接近, 抗毒化性和对温度的适应性较好。该法所需设备简单, 原料普通易得, 对没有电解装置的甲醛生产厂家不失为一种有效的处理方法。

2 其它银催化剂制作方法简介

2.1 熔融锌催化剂

使用该催化剂使甲醇直接脱氢制得含水量极低的甲醛, 引起世界各国研究者们的普遍关注。研究较多的催化剂主要是系列氧化物, 如 cuo/sio2、zno/sio2 等。此催化剂采用溶胶- 凝胶法制备。在硝酸银溶液中加入 al (no3)3, 控制硅铝原子比, 滴入硅酸乙酯, 升温使溶胶固化, 去除溶剂后移至马弗炉中 ( 750 ̄800 ℃下) 焙烧, 然后在室温下破碎成 40 ̄60 目粒子, 得到 ag- sio2-al2o3 复合型催化剂。

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