蘭炭能否做催化劑的原料?

蘭炭能否做催化劑的原料?

蘭炭製備催化劑

長期以來,催化劑及其載體在化工領域具有重要作用。目前應用於化工生產中的催化劑及其載體,品種繁多、價格高、技術難度大。

由於蘭炭具有來源廣泛且價廉、比表面積大、活性高、強度大、抗燒結、不易中毒、生產的積炭可以充當載體等顯著優點,因此,多年來引起國內外研究者的極大關注,並進行了一系列研究,為進一步應用提供了依據。

以蘭炭為原料製備催化劑及其載體的主要研究結果是:

(1)蘭炭催化甲烷制合成氣。研究結果認為:褐煤蘭炭具有良好的催化活性,隨著蘭炭製備溫度的升高,蘭炭的比表面積增大,催化活性增強。開元褐煤在溫度1023K、1123K、1223K下熱解制得的蘭炭,其比表面積分別為21.55m2/g、40.76m2/g、126.98m2/g;採用HNO3脫除蘭炭中的灰分,試驗表明甲烷在脫除灰分後的蘭炭的催化作用下的轉化率與原蘭炭催化下的轉化率基本相同,蘭炭中的灰分對蘭炭催化甲烷分解沒有影響;蘭炭催化甲烷反應的初始反應級數是0.5,反應活化能力為89~105kj/mol。

(2)蘭炭催化煤熱解產物。德國早在1927-1943年間,就以蘭炭為載體,活性組分為2%MoO3製備煤焦油加氫改質催化劑(11002型);同時還以蘭炭為載體,活性組分為3%硫酸鐵製備煤焦油加氫裂化催化劑(10927型)。這兩種催化劑均在煤焦油加氫制汽油和柴油的大規模工業生產中得到成功應用。近年來,我國以府谷煤熱解蘭炭(600℃)為原料,採用浸漬法制得Co/蘭炭催化劑,對煤熱解產物的裂解反應進行了研究。研究認為,Co/蘭炭催化劑能明顯提高煤熱解產物中輕組分的收率。

(3)蘭炭催化還原NO。目前在工業化生產中,已成功還原NO的工業方法是選擇催化還原法(SCR)。在SCR法中,按催化劑種類可分為以下四大類:貴金屬、分子篩、炭基和金屬氧化物催化劑。在炭基催化劑中,活性炭是一種優異的吸附催化材料,但是,昂貴的價格限制了活性炭的應用。由於蘭炭是弱黏結性煤的低溫熱解產物,含有豐富的氧、氮官能團,價格低廉,易於改性,為此國內外對蘭炭基催化劑進行了一系列研究,研究結果認為,蘭炭催化還原NO具有良好的效果,對治理大氣NOx的汙染具有重要意義。


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