当前位置：文档视界 › Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中的二苯甲酮

Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中的二苯甲酮

HOU Yan-jun，MA Jun，SUN Zhi-zhong，YU Ying-hui，ZHAO Lei

环境科学杂志

关键词

催化臭氧化；Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷；二苯甲酮

摘要

二苯甲酮作为有机污染物的典型，相对于单独的臭氧化研究，人们已开始着手蜂窝陶瓷催化的和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化的臭氧化工艺。实验结果表明，和单独的臭氧化或蜂窝陶瓷催化的臭氧化相比，Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷显著地提高了二苯甲酮和总有机碳的移除率。电子顺磁共振试验证明Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化的臭氧化生成更多的氢氧根导致了二苯甲酮更高的移除率。在这个试验的条件下，三种臭氧化工艺的降解率随着催化剂的量、温度、pH值在溶液中的增加而增加。此外，我们还研究了不同的臭氧工艺的效果，配置催化剂的最优条件和Mn-Fe-K改性蜂窝陶瓷反复循环利用的影响。

引言

臭氧化是一种日益重要的使水溶液中有机污染物降解的方法。许多研究显示，由臭氧生成的氢氧根有很强的氧化电位（E=2.8V）并且能够很快地降解有机污染物。但是，臭氧很难单独降解许多耐高温的污染物，比如说农药。因此，越来越多的关注聚焦于催化高效、操作简单的错向催化臭氧工艺。Paillard等人报道称TiO2催化臭氧化降解乙二酸的效果比单独的臭氧效果更好。实验结果显示：碳酸氢盐等氢氧根清除剂很难影响氧化反应。Bhat和Gurol 研究了在针铁矿存在下的氯苯臭氧化，发现比起单独的臭氧，催化臭氧化更为高效，能使化合物进入一个更高程度的矿化。Mathias等人指出：Al2O3是一种有效的多相催化剂，它能在诸如草酸、醋酸和水杨酸等耐高温有机化合物的臭氧化过程中移除更多溶解的有机碳，因此产生了一条反应路线，由OH-在臭氧表面与之反应，生成基团。曲等人发现利用Cu/Al2O3可以显著地增强N-（甲氧甲基）-N-氯乙酰基-2,6-二乙基苯胺臭氧化后的矿化，并且更多催化臭氧化产生的氢氧根可以带来更高的N-（甲氧甲基）-N-氯乙酰基-2,6-二乙基苯胺移除率。马和Graham指出，与单独的臭氧化相比，阿特拉津臭氧化形成MnO2体现出更高的活性。他们还指出腐殖质和氢氧根清除剂会影响阿特拉津的降解。在不断的研究之后，结果还显示通过二氧化锰表面的OH-离子键和MnO2/GAC催化臭氧化产生了氢氧根。马等人研究了少许硝基苯在水中通过FeOOH/GAC催化臭氧化并且指出在FeOOH/GAC催化下臭氧分解的准一级反应速率明显提高了并且硝基苯的催化臭氧化氧化物以不带电为宜。

在我们以前的工作中，臭氧化选择了蜂窝陶瓷。实验结果表明，在硝基苯的降解中，蜂窝陶瓷催化的臭氧化比单独的臭氧更高效。虽然在有机污染物在水溶液中的降解过程中蜂窝陶瓷展现出催化活性，但在实际应用中，它却有着臭氧消耗量越大，移除率越低的缺点。为了克服蜂窝陶瓷的这个缺点，我们制备了一种改良的催化剂，在蜂窝陶瓷里掺入Mn-Fe-K。因为它改善了蜂窝陶瓷的表层结构和成分，所以它可以达到更高的催化活性。

1 原料和方法

1.1 原料

选择二苯甲酮作为实验的有机化合物，用污水来稀释在蒸馏水中的二苯甲酮，直到浓度

到达10 mg/L。在水溶液中加入硫酸和氢氧化钠以控制pH值。实验需要的其他化学试剂有硫代硫酸钠、硫代硫酸钾等等，都是分析纯试剂。所有的玻璃容器都在铬酸里浸泡，然后用自来水和蒸馏水洗涤。

这个系统应用了成分为堇青石的蜂窝陶瓷。整个的蜂窝是一个长度和直径都是50毫米的圆柱体；蜂窝陶瓷的蜂房密度是每平方英寸由400个方形的蜂房并有0.4毫米的壁厚。用注入法来生产Mn-Fe-K改性的的蜂窝陶瓷催化剂。处理过的蜂窝陶瓷浸没在适量的硝酸锰、硝酸铁和硝酸钾的混合液中要晃动2个小时以保证足够的注入和吸附；然后在25℃下烘干12小时，在85℃下烘干12小时并且在600℃锻烧4 个小时。重复上述过程三次生产出稳定的Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化剂。催化剂的主要晶体是2MgO·Al2O3·5SiO2。Mn-Fe-K 改性的堇青石陶瓷的表面积是2.77m2/g。Mn的含量0.71%，Fe含量1.64%，K含量0.09%。l.2 分析方法

臭氧在气体中的浓度用碘滴定法(臭氧标准委员会方法)测量。用靛蓝法可以用分光光度表查出溶解在水中的臭氧。用SPD-10VP高性能液相色谱分析出二苯甲酮的浓度。使用Dix500离子色谱分析仪分析出在臭氧化阶段生成的主要羧酸。水溶液的酸碱度由Delta 320酸碱度酸度计测量。消耗的臭氧量由以下计算得到：消耗的臭氧=输入的臭氧-(废气中的臭氧+残余在水中的臭氧)。

X射线衍射(XRD)用于分析陶瓷的晶状球体蛋白和结晶相。BET法用于通过低温氮气吸附确定精确的催化剂表面积。扫描电子显微镜用于研究催化剂的微观结构。化学分析用的电子光谱仪用于研究催化剂的元素的含量。电子顺磁共振实验应用于与spintrapping的试剂5,5-二甲基-1-焦木-N-氧化物(DMPO)。电子顺磁共振条件：微波功率20兆瓦；调制频率100kHz；扫描宽度100.0G；中央磁场3480G；每次扫描40秒；扫描20次。

1.3 臭氧化过程

实验在一个圆柱形的不锈钢反应器(内径50mm，容量3L)里进行（图1），将反应器隔离以控制反应温度。在实验操作之前，反应器需要预先臭氧化4分钟并且用蒸馏水多次洗涤，使可能的副作用减到最小。把Mn-Fe-K改性的堇青石蜂窝放入反应器。在反应器底部臭氧发生器产生的臭氧通过多孔渗水的玻璃料进入圆柱形反应器。控制氧气熔融、电流和供气的时候应用的臭氧量。在这个实验中，水(3L)与10 mg/L浓度的二苯甲酮通过磁性泵被抽入反应器并开始循环运行。实验连续进行(催化臭氧化过程)或半继续地进行(臭氧化过程)。水样从反应器被提取出来用于分析剩余的二苯甲酮的浓度。氧化反应随着少量硫代硫酸钠溶液的增加而停止。

二苯甲酮的各种催化臭氧化作用是一种气-液-固反应，许多化工和物理步骤例如流体动力学、催化剂材料、催化表面积、化工动力学，溶液温度、酸碱度等等，可能会影响其反应速率。为了测试催化活性，研究了在同样操作条件下影响氧化反应的各种因素，诸如堇青石蜂窝和Mn-Fe-K改性的堇青石蜂窝相同的几何结构，恒定流动速率(100L/h)和同样臭氧用量(0.35毫克(L·min))。

2 结果和讨论

2.1 Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化氧化二苯甲酮

图2中明显地展示了二苯甲酮在水溶液中不同的催化臭氧化催化剂活性和由Mn-Fe-K 改性的蜂窝陶瓷后的实验数据。在臭氧系统中随着催化剂的增加，反应性急剧提高，反应120分钟，在Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化下二苯甲酮的氧化率约为81.4%，在蜂窝陶瓷催化下，氧化率为68.8%，而臭氧氧化率为48.3%。在Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化下总有机碳的移除率达到了56.2%，而在蜂窝陶瓷催化下是43.1%，单独臭氧下的总有机碳移除率是20.9%。二苯甲酮主要在前10分钟减少，而总有机碳不断地在减少。结果显示了Mn-Fe-K

改性的蜂窝陶瓷在二苯甲酮臭氧化反应中的高催化活性。

在pH=6.87和t= (21±1)℃时，在反应器中串联5组Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化的二苯甲酮的移除率很小。和臭氧化系统反应120分钟相比，在催化剂表面的吸附可能会造成微不足道的移除率的减少。因此，这些结果表明了是Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷的催化作用导致了二苯甲酮的降解率。Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷对二苯甲酮的吸附量很小。但是Mn-Fe-K 改性的蜂窝陶瓷中间体对二苯甲酮的吸附量较大。因此我们做了不同的实验研究总有机碳的移除。图3显示了120分钟后臭氧，单独臭氧+吸附(单独臭氧化120分钟，然后用氮气驱除水中的臭氧，并且用Mn-Fe-K蜂窝陶瓷吸附120分钟)和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化臭氧化下各自的总有机碳移除率。我们可以发现单独臭氧对总有机碳的贡献是瓷蜂窝是20.9%，

而Mn-Fe-K蜂窝陶瓷中间体吸附的贡献为26.2%，催化剂对总有机碳的贡献率达到了56.2%。

表1显示了二苯甲酮的降解中的三种主要有机副产物：乙酸、草酸和丙酸。在单独臭氧化，蜂窝陶瓷催化臭氧化和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷催化臭氧化过程中产生的这些有机酸的浓度是不同的。在30分钟的催化臭氧化后，Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷在水中产生的乙酸、草酸和丙酸的浓度最低。此结果同样适用于三种臭氧化过程种的总有机碳移除率，并且进一步显示了Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷在二苯甲酮臭氧化反应中的优秀的催化能力。

表1 3种臭氧化过程的3种副产物浓度比较

据称使用金属氧化物作为催化剂，不同种类的催化臭氧化是基于臭氧的分解产生氢氧根。催化剂的表面微观结构如图4所示。通过研究微观结构我们发现可能影响二苯甲酮降解率的两个因素。首先，在表面有许多小孔可以大大增加催化剂的几何面积，Mn-Fe-K改性的的堇青石蜂窝(图4) 比堇青石蜂窝(0.35m/g)提供了更大的表面积(2.77m2/g)，因而发生了臭氧分子在催化剂表面的吸附；第二，Mn-Fe-K改性的堇青石蜂窝与Mg2Al4Si5O18的主要成分展现了更高的催化活性，固体和液体的界面可能催化氧化反应。据报道，与催化剂的外表面积相比，催化剂结构中的小孔提供的表面积是一个更重要的因素，因为吸附是各种催化臭氧化反应的一个阶段，而这些过程对整个催化反应至关重要。催化剂和2MgO?2Al2O3?5SiO2的晶体提供了Br?nsted酸(-Si-)和路易斯酸(-Al-，-Mg-，-Mn-和-Fe-)酸性点，这通常被认为是表面的催化中心。当臭氧分子在催化剂表面被吸附，在催化剂表面的臭氧团可能会引发臭氧的分解并在表面产生氢氧根基团。然后被吸附的有机分子被邻近的氢氧根氧化。由于氢氧

根与有机分子的氧化反应没有选择性，所以极大地改进了二苯甲酮的臭氧化反应。

电子顺磁共振实验可以用来确定溶液中臭氧化反应的氢氧根的作用。二苯甲酮溶液、O3和催化剂粉末与DMPO混合溶解在超纯净水中。在混合之后，立即将25μl的样品溶液转移入一个毛细管，并且在室温下用Bruker分光仪的X-波段记录电子顺磁共振光谱。如图5所示，在催化臭氧化过程中，氢氧根出现了1:2:2:1的典型光谱，这是羟基一个更强的信号。这预示与根本没有给出氢氧根信号的单独臭氧化相比，Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷产生

的氢氧根在催化臭氧化过程中起到了相当重要的作用。

2.2 催化剂用量的影响

图6显示在单独臭氧系统中二苯甲酮的降解率是45.1%。在同样的情况下，在反应器底

部串联5组Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷，在10分钟氧化反应后，降解率明显地从45.1%增加

到了78.1%。考虑到催化剂对二苯甲酮的吸附几乎可以忽略不计(图2)，在同样试验条件下

并且在室温下二苯甲酮的降解率随着在催化剂用量的增加而改进，这些结果证实了Mn-Fe-K

改性的堇青石蜂窝表现出催化活性并且提高了二苯甲酮的移除率。

2.3 温度

图7表示，无论是在单独的臭氧化还是在催化臭氧化系统中，温度都是二苯甲酮降解的一个重要因素。至于本系统，对氧化反应起积极影响的温度范围从10℃到40℃。温度从10℃增加到40℃使二苯甲酮转换率在单独臭氧化下从35.0%激增到76.1%，而在蜂窝陶瓷催化臭氧化系统作用下分别从33.5％增加到84.2％和从37.8％增加到92.2％。在低温范围，温度的增加使臭氧分解率和化学反应速率液增加。但是随着温度的持续增加，臭氧溶解性会减少，

这将不利于二苯甲酮的降解。从当前臭氧化系统得到的结果，室温是最理想的操作条件。

2.4 酸碱度

据报道溶液酸碱度极大地影响着臭氧在水中的分解。在溶液中臭氧化作用同时有两种反应机理：直接反应和间接反应。由于通过O3与OH-反应产生的OH-，所以，臭氧的分解率随着酸碱度的增加而迅速地增加。然而，在pH<3.0时氢氧根影响了臭氧分解的程度有所减小，因此在此次研究中得出二苯甲酮的催化臭氧化在pH值3.0—11.0范围内。

如图8所观察到的，在pH值在3.0到8.96范围内，pH值的增加显著地提高了二苯甲酮的降解率从28.2％到86.8％。但是，当pH值上升到9.0，在Mn-Fe-K催化臭氧化系统中二苯甲酮的降解率开始减少。据称pH值极大影响了催化臭氧化过程中催化剂的表面性质尤其是催化剂表面的活性中心。本研究结果显示在中性pH值范围堇青石蜂窝自发地加速臭氧的分解，催化剂表面生成OH-，然而在更高的pH值(pH>9.0)下与单独臭氧化相比本实验降解率增加的不是非常明显，这种现象也许是由于清除了可能存在的碳酸盐或者是由于氢氧根离子和HO2基团之间的互相作用。由于溶液是用蒸馏水制备的，所以无机碳的含量较低，并且碳酸盐对氧化反应的抑制作用可以被忽略。

2.5 不同臭氧加法的影响

同样的臭氧量，不同的输送方式会明显地影响二苯甲酮的降解率。

图9显示，对于单独臭氧化、蜂窝陶瓷催化臭氧化和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷臭氧化系统，当输入臭氧总量相同时，与一次输入相比，分多次输入使二苯甲酮的降解率明显增加。在10分钟内分几次加入臭氧，单独臭氧化、蜂窝陶瓷催化臭氧化和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷臭氧化系统的二苯甲酮移除率分别为66.39％，89.71％，93.52％，而一次投入所有臭氧的情况下是45.13％、64.44％和77.16％。这就是说，分几次加臭氧的二苯甲酮移除率是一次加臭氧时的1.4倍。结果同时显示：一次加入臭氧时，单独臭氧化、蜂窝陶瓷催化臭氧化和Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷臭氧化系统最初2分钟的二苯甲酮降解率分别为24.38％，37.88％和40.68％，而分多次加入时为l8.09％，25.23％，27.14％。一次加臭氧的二苯甲酮移除率是分几次加臭氧时的1.4倍，而一次加臭氧时三个系统中的二苯甲酮移除率明显出现在最初的2分钟。这可能时因为当一次性输入臭氧时，在最初2分钟之内生成了更高浓度的氢氧根离子。但是只有一部分的氢氧根与二苯甲酮反应了，另一部分氢氧根互相起了反应，以至于氢氧根的浓度急剧下降不能再有效地降解二苯甲酮。而分多次输入臭氧时，一次消耗

的氢氧根很快被下一次加入的臭氧补充，因此氢氧根可以保持在相对稳定的浓度，这有利于二苯甲酮的持续臭氧化。

2.6 影响催化剂制备的因素

表格2阐明了不同的锻烧温度对催化剂活性的影响(浸渍溶液比例Mn:Fe=l:4)。600℃最有利于增加催化活性。低温锻烧可能会导致表面结构的不稳定，而且在臭氧化反应中，化学物质的组成可能会发生变化。高温可能会导致催化剂表面部分融解并且减少催化剂的表面积，这会明显地影响催化剂的催化活性。

表2 不同煅烧温度下的催化剂活性

硝酸盐的混合水溶液的组分比例是影响催化活性的另一个因素。如表3所示，同样在600℃的煅烧温度之下，硝酸盐的混合水溶液不同的组分比例极大地改变了催化剂的催化能力。同时，该表显示由Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷浸泡在(Mn:Fe=l:4)硝酸盐水溶液中的氧化速率约为19.9%，高于浸泡在(Mn:Fe=4:1)的硝酸盐水溶液中的氧化速率。硝酸盐的混合水溶液的不同组分比例可能改变催化剂的表面结构和化学组成，这在氧化作用中起到了相当重要的作用。高性能的催化剂有利于臭氧的分解，增加了臭氧的利用率。

表3 不同组分比例的Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷的活性

2.7 重复使用后的催化活性

许多催化剂有着很好的催化活性，但机械强度却很差，而且不能用于大规模的水处理。因此我们在这个实验里还研究了Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷在同样操作条件下的寿命。如图10所示，在催化剂被重复了使用之后(大约30次)，催化活性几乎没有降低。因此，可以认为催化剂的特性在催化臭氧化过程之后没有改变。和其他臭氧化反应的催化剂(TiO2，MnO2，FeOOH)相比，可以买到的Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷，具有更强的化学稳定性，更强的机械强度和更简单的操作性，并且今后也许可以用于工业化的大规模水处理研究。

3 结论

和单独的臭氧化或蜂窝陶瓷催化的臭氧化相比，Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷极大地增加了二苯甲酮和总有机碳的移除率。电子顺磁共振实验证实了催化臭氧化中产生更多的氢氧基可以引发更高的二苯甲酮移除率。催化剂数量、温度和pH值的增加显著地提高了二苯甲酮的移除率。在总臭氧量相同的情况下，单独的臭氧多次才会使二苯甲酮的降解明显增加而在Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷臭氧化下，一次就能使二苯甲酮的降解显著增加。制备催化剂的最佳条件是浸渍溶液比例为Mn:Fe=l:4，烧结温度600℃。催化剂的特性在催化臭氧化过程后不会明显地改变。结果表明Mn-Fe-K改性的蜂窝陶瓷具有更高的催化活性，化学稳定性，机械强度，并且今后也许可以用于工业化的大规模水处理研究。

三效催化剂

4 三效催化剂反应机理 4.1 参与反应的物种和反应条件汽油车排气组成成份非常复杂，除和燃料和机油的品质有关外，还受发动机和整车的状况、运行工况及环境条件等因素影响。除氧气O2和氮气N2外，目前已检测到的汽油车排气中的物种约有130多种，其中多数为碳氢化合物及其燃烧、热解的中间产物（丙烷、丙烯、甲醛、丙烯醛等）；另外还有水蒸气、氢气H2、CO、CO2、NO2、NO、N2O、SO2、SO3及磷P、铅Pb、锰Mn、钙Ca、锌Zn的化合物和硫酸盐等。三效催化剂的目标反应物主要有丙烷C3H8、丙烯C3H6、CO和NO x等，三效催化目标反应物的浓度一般在10-9─10-6范围内，远小于障碍物N2（>80％）和CO2（>10%）的浓度。这就要求三效催化剂具有很好的选择性，这也是三效催化剂区别于一般工业催化剂的主要特征之一。图35对比了工业催化剂和三效催化剂的工作环境。如图35所示，与工业催化剂相比，车用三效催化剂的工作温度范围在0 ℃以下(冬天冷启动)至1 000 ℃以上，且温度升、降速率很大(骤冷骤热)；空速在0~30000 h-1范围内变化；工作压力的变化范围也很大。尤其是三效催化剂目标反应物的浓度一般在10-9~10-6范围内，而有碍物(指不参加反应的惰性组份、杂质及对催化剂有毒害作用的污染物等)浓度大多数在10%以上。因此，相对而言三效催化剂的工作环境更为恶劣。同时，受装车及实际使用条件所限，车用催化剂在使用空间、再生与更换等方面都不如工业催化剂。所以对车用催化剂要求其具有更高的活性、更好的选择性、更强的抗中毒能力及更长的使用寿命。从理论上说，图2所示的电喷闭环控制系统能精确控制排气气氛空燃比为14.63。但实际上采用图2所示控制系统发动机排气气氛在14.63左右振荡，振荡的频率与幅度与电喷系统的性能有关。如图36所示，电喷系统匹配较好的发动机空燃比变化幅度很小，排气气氛基本维持在理论空燃比附近。若电喷系统匹配不好，排气气氛变化范围较大，会出现过稀或过浓的气氛，从而使排放变差并加重三效催化剂负担。另外，对于多缸发动机，顺序的排气过程造成排气管内存在很强的气流脉冲和偏析，排气温度变化范围也很大。由此可见排气组份在流经三效催化剂时，在时间和空间上都是极不均匀的，从而导致催化剂某些部位不能充分利用而造成浪费；另外一些部位因利用率较大而过早失活。因此在开发三效催化剂时一定要根据发动机的实际情况，结合电喷系统对整个排气系统（尤其是转化器的扩张管形状与锥角等）进行匹配和优化设计。 4.2 三效催化反应历程如前所述三效催化反应是一类气——固异相界面反应，反应过程包括两相传质、扩散、换热及吸脱附和表面催化反应等过程。反应速率有可能受扩散过程控制，也有可能受吸脱过程或表面反应过程控制。三效催化反应过程可用图37简单表示。反应物（1或2个以上物种）先从载体孔道的主气流中经传质过程到达氧化铝涂层微孔内，再经扩散到达催化剂活性位。在活性位上，发生吸附、迁移、反应、生成产物、产物脱附等过程完成表面反应，再按相反过程经扩散、传质回孔道内主气流中。汽车排气空速很大，也就是说孔道内气流速率很大，无论反应分子或产物分子在催化剂表面驻留的时间都很短，这就要求三效催化反应过程速度要足够快，效率要足够高。三效催化剂传质、扩散和吸脱附特性等都会影响催化反应的速率，而成为三效催化反应的速控步骤。当催化剂表面温度较低时（如怠速或冷起动），表面反应速率较低，反应过程是速控步骤；当催化剂表面温度较高时，反应速率足够大，微孔内的扩散过程将成为速控步骤。 4.3 三效催化反应机理所谓三效催化反应是指在三效催化剂表面同时发生对HC和CO的催化氧化反应和对NOx的催化还原反应，其主要化学反应式如下： (1) 氧化反应 2 CO + O2→ 2 CO2 C m H n + (m + n/4)O2→ mCO2 + n/2 H2O 2H2 + O2→ 2H2O

蜂窝陶瓷制备工艺[资料]

蜂窝陶瓷制备工艺[资料] 一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法申请号/专利号: 200910043017 本发明公开了一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法，其方法步骤是:将牛胶、明胶、骨胶中一种或一种以上搅拌混合加水升温溶解熬熟，制成混合溶液，再将混合溶液用80目筛过滤，滤液成为临时黏结剂，在蜂窝陶瓷粉料中分别加入蜂窝陶瓷粉料重量5~10,的临时黏结剂、0.5,2,的纤维素醚和5,10,的润滑剂，进行捏合和真空练泥，形成具有良好的可塑性蜂窝陶瓷泥坯，将泥坯制成坯体，再定型干燥，将坯体置入窑炉中烧制而成。可降低挤压成型生产蜂窝陶瓷的生产成本，每立方米蜂窝陶瓷成本可降低成本600元以上，提高了产品烧成合格率，它可大大减少有害气体的排放，改善工作环境，提高人们健康水平，有利于环境保护和生态平衡，增加了经济效益，具有很好的社会效益。蜂窝陶瓷的成型蜂窝陶瓷的蜂巢结构形状是由挤出成型而形成的，它的形状是由模具形状所决定。挤出模具的设计和制造是蜂窝陶瓷生产中的关键技术。挤出模具一般使用45号钢或模具钢制造，模具钢板厚为13,16mm，通常模具外径比模具的有效挤出直径要大于20,30mm.。进泥孔打孔深度为 6,10mm，以正方形蜂窝结构为例。其线切割深度为3,10mm。线切割缝宽即为产品的壁厚，一般在 0.2,0.5mm范围内，进泥圆孔面积与十字出泥孔面积比应为(1.1,1.2):1为宜。打孔深度与挂块长度之比应在(2,3):(1,2)。否则易脱落。对于大孔产品，一个送泥孔供应一个蜂巢泥料;对于小孔产品，一个送泥孔可代5/4左右个蜂巢泥料。挤出成型工艺是:泥料混后从模具中挤出、切割、最后粘拼既成。

挥发性有机物, 半挥发物和几乎不挥发

含有机物废水处理: .何谓挥发性有机物, 半挥发物和几乎不挥发既然所处理的水称之为废水，则其中有机物浓度不很高，比如重量百分比小于10%，小于5%，小于2%，或小于1%。所以这些废水可称之为有机物稀水溶液。则有机物废水处理也可视为有机物稀水溶液分离。一. 挥发性有机物鉴于很多分离技术主要利用有机物的挥发性来分离, 我们可以用有机物稀水溶液中有机物对水的相对挥发度来衡量. 狭义地讲, 在有机物浓度从0到2%的全范围内有机物/水的相对挥发度大于2的有机物, 我们称之为挥发性有机物。为什么要强调从0到2%的范围内, 因为恰恰有些有机物在这个浓度范围内与水形成共沸物 (相对挥发度随浓度升高而变得小于1) 。强调有机物/水的相对挥发度大于2 是因为相对挥发度越打越容易用精馏/吹脱原理分开。虽然有些化合物的纯物质饱和蒸汽压远小于同样温度下水的蒸汽压, 但是在低浓度下,亨利定律起作用。或者讲,这些有机物特别是非极性有机物在稀水溶液中的活度系数很大, 大到几十,几百,几千,甚至几万。这样, 有机物/水的相对挥发度挥发度大于1。

按这个狭义定义, 属于挥发性有机物的有: 1.几乎所有9个碳以下的烃; 2.几乎所有8个碳以下5个卤素原子以下的卤代烃（脂肪族和芳香族）; 3.几乎所有6个碳以下的(一元)醇; 4.几乎所有8个碳以下的(一元)醚; 5.除甲醛外的所有7个碳以下的(一元)醛和酮; 6.几乎所有8个碳以下的(羧酸的)酯; 7.几乎所有6个碳以下的腈类(RCN), 如乙腈, 丙腈, 丙烯腈等; 8.几乎所有8个碳以下的(一元)脂肪族胺类(包括含氮环类化合物); 9.6个碳以下的脂肪族单硝基取代物; 10.芳香族单硝基取代物; 11.芳香族单卤单硝基取代物, 例如1-氯-2-硝基苯, 1-氯-3-硝基苯, 1-氯-4-硝基苯; 12.芳香族二卤单硝基取代物; 例如1,4-二氯-4-硝基苯, 1,2-二氯-2-硝基苯; 13.二甲基酚类, 乙基酚; 14.某些卤代酚, 如2-氯酚, 2,4-二氯酚, 2,4,6-三氯酚; 15. 2-硝基酚, 1-氯-2-硝基酚;

蜂窝陶瓷催化剂载体介绍

用于汽油发动机尾气净化系统的直通式陶瓷催化剂载体,在载体表面涂上催化剂,通过高几何接触表面积和低热容量,提高催化剂性能,在汽车尾气通过时,将尾气中的HC、CO、NO等有害成份变成无害成份. 柴油汽车尾气微粒子陶瓷滤清器(DPF)以蜂窝式陶瓷载体材料技术为基础,以堇青石或碳化硅为原料,针对柴油发动机排放尾气中的微粒子,能发挥卓越的截留效果,广泛应用于柴油汽车、城市公共汽车,重型卡车、矿内作业车及叉车. 必备性能: 1、大的比表面积:保证废气与催化剂的充分接触。 2、稳定的吸水性能:确保催化剂牢固地均匀涂附在载体的表面,同时不因过厚的涂附带来浪费. 3、暖机性:要求发动机在启动后,载体的温度能在最短的时间内达到催化剂的活性温度. 4、低的排气阻力:要求载体对发动机的排气阻力很小,确保不影响发动机的性能. 5、高强度性:由于载体的工作环境是在颠簸的汽车上,因此要求载体具备较高的强度而不被外力破坏. 6、良好的组装性:载体是排气总成的一个零件,只有良好的外观以及精确的尺寸才能确保组装的完美. used as catalytic converters of gasoline engines, the honeycomb ceramic catalyst substrates are coated by catalyst; at the same time , we improve the specific surface areas and cut down the heat capacity to increase the catalytic function. When the noxious emissions pass through, HC, CO and NOX will be converted into harmless components. Diesel particular filter bases on honeycomb ceramic substrate, whose materials are cordierite or carborundum. It could trap the particulate matter from diesel exhaust emissions, so they are applied on cars, buses, trucks and so on The necessary property of honeycomb ceramic catalyst substrate used in cars as follows: A).High specific surface area: ensure exhaust gas could contact weigh catalyst enough. B).Stable water absorption: guarantee catalyst could be firmly and evenly coated on the surface of substrate, so it's no waste for too thick coating. C).Warm-up characters: after starting up engine, the temperature of substrate could reach the active temperature of catalyst in the shortest time. D).Low exhaust resistance: ask exhaust resistance of substrate to engine low, so that it won’t affect the performance of engine E).high intensity: substrates work in bumpy cars, so the intensity of substrates must be too high to be destroyed F).perfect assembly: substrates are parts of exhaust; perfect appearance and exact dimension could ensure assembly perfect. Material: cordierite silicon carbide Size: according to clients' requirement

蜂窝陶瓷载体检验示范

蜂窝状汽车尾气净化器载体 1范围本标准规定了蜂窝状汽车尾气净化器载体的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮运。本标准主要适用于机动车尾气、工业有机废气净化催化剂用的载体—堇青石质蜂窝陶瓷，其它用途和材质的蜂窝陶瓷也可参照执行。 2规范性引用文件下列文件通过本标准的引用而成为本标准的内容。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励使用本标准的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 JC/T686-1998 蜂窝陶瓷 GB/T 4734-1996 陶瓷材料及制品化学分析方法 3术语本标准采用下列定义、符号：孔密度：蜂窝陶瓷每单位横截面积上分布孔的个数，其单位为孔/㎝2。孔壁缺陷：在蜂窝陶瓷的端面上由挤出成型引起的轴向孔壁缺损而导致相邻二至四个孔道的贯通缺陷。体积密度：蜂窝陶瓷单位外形体积（含孔道）的质量，其单位为g/㎝3。软化温度：蜂窝陶瓷在均衡升温过程中其方孔初始变形时的温度。 A轴方向：蜂窝陶瓷平行孔道的方向。 B轴方向：蜂窝陶瓷垂直于孔道且平行于孔壁的方向。 4产品分类

4.1产品分类按JC/T686-1998《蜂窝陶瓷》实施，通常按横截面的形状和孔密度大小分类，现有的常规系列产品型号有Y，P，T，F, YX五种，其中孔密度分类以数字编号为：1：400目，2：100目，3：200目，4：300目，5：600目，6：1075目，其规格、形状及尺寸如表1所示，孔密度如表2所示。 4.2 表1 规格、形状及尺寸表2 孔密度

4.3特殊规格和形状的产品可由供需双方协商制造。 5要求 5.1外观质量蜂窝陶瓷的外观质量按《蜂窝陶瓷》JC/T686-1998的外观质量要求实施，应符合表3的要求。 5.2尺寸偏差蜂窝陶瓷的尺寸偏差范围应符合表4的要求。 5.3物理性能蜂窝陶瓷的物理性能应符合表5的要求。 5.4化学组成蜂窝陶瓷的化学组成应符合表6的要求。表3 外观质量表4 尺寸偏差

VOCs催化燃烧整体式催化剂的研究进展

万方数据

VOCs催化燃烧整体式催化剂的研究进展作者：麦荣坚，李永峰，余林，刘祖超，史利涛，潘霁飞，陈林渺， Mai Rongjian， Li Yongfeng， Yu Lin， Liu Zuchao， Shi Litao， Pan Jifei， Chen Linmiao 作者单位：广东工业大学轻工化工学院,广州,510006 刊名：化工新型材料英文刊名：NEW CHEMICAL MATERIALS 年，卷(期)：2010,38(8) 参考文献(39条) 1.Carcia T.Solsona B.Murphy D M Deep oxidation of light alkanes over titania-supported palladium vanadium catalysts 2005(1) 2.GB 16297-1996.大气污染物综合排放标准 1996 3.陶有胜"三苯"废气治理技术 1999 4.许业伟.袁文辉"三苯系"VOCs治理技术和进展 2001(3) 5.郭建光.李忠.奚红霞.何余生.王伯光催化燃烧VOCs的三种过渡金属催化剂的活性比较 2004(5) 6.左满宏.吕宏安催化燃烧与催化剂材料在VOCs治理方面研究进展 2007(4) 7.邵潜龙军.贺振富规整结构催化剂及反应器 2005 8.Gabriele Centi.Siglinda Perathoner Novel catalyst design for multiphase reactions 2003 9.黄仲涛工业催化剂手册 2004 10.李鹏.童志权"三苯系"VOCs催化燃烧催化剂的研究进展 2006(8) 11.曹国起.胡克季.薛志元易挥发有机化合物在Pt/Al2O3-Si纤维催化剂的低温氧化 1997(3) 12.李东旭一种催化燃烧催化剂及其制备方法 2002 13.王春永堇青石、氧化铝为载体的负载型钯催化剂对丙酮催化氧化反应性能的研究 2006 14.Barbarba Kucharczyk.Wlodzimierz Tylus.Leszek Kepinsk Pd-base monolithic catalysts on metal support for catalytic combustion of methane 2004 15.张庆豹.赵雷洪.滕波涛.谢云龙.岳雷用于甲苯催化燃烧的Pd/Ce0.8Zr0.2O2/基底整体催化剂 2008(4) 16.Jin Lingyun.Lu Jiqing.Luo Mengfei CeO2-Y2O3 washcoat and supported Pd catalysts for the combustion of volatile organic compounds(VOCs) 2007(11) 17.金凌云.何迈.鲁继青.贾爱平.苏孝文.罗孟飞Y2O3涂层负载Pd整体式催化剂的制备和催化性能 2007(7) 18.Agustin F.Perez-Cadenas.Freek Kapteijn Pd and Pt cata-lysts supported on carbon-coated monoliths for low-temperature combustion of xylenes 2006(12) 19.方月萍.郭耘.郭杨龙.卢冠忠.张志刚Pd-Ba/Ce-Zr-La-Al2O3/堇青石催化剂对甲基丙烯酸尾气的催化燃烧 2008(4) 20.李昭侠MxOy/蜂窝陶瓷催化剂上有机小分子的催化氧化 2003 21.Cimino S.Casaletto M P.Lisi L Pd-LaMnO3 as dual site catalysts for methane combustion 2007(2) 22.Daniela Gulkova.Yuji Yoshimura Mesoporous silica-alumina as support for Pt and Pt-Mo sulfide catalysts:Effect of Pt loading on activity and selectivity in HDS and HDN of model compounds 2009(3-4) 23.Agnieszka Koyer-Golkowska.Anna Musialik-Piotrowska.Jan D Rutkowski Oidation of chlorinated hydrocarbons over Pt-Pd-based catalyst:Part 1.Chlorinated methanes 2004(1-2)

蜂窝陶瓷载体检验规范

蜂窝陶瓷载体检验规范 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

4产品分类 4.1产品分类按JC/T686-1998《蜂窝陶瓷》实施，通常按横截面的形状和孔密度大小分类，现有的常规系列产品型号有Y，P，T，F, YX五种，其中孔密度分类以数字编号为：1：400目， 2：100目， 3：200目， 4：300目，5：600目， 6：1075目，其规格、形状及尺寸如表1所示，孔密度如表2所示。 4.2 表1 规格、形状及尺寸表2 孔密度 4.3特殊规格和形状的产品可由供需双方协商制造。 5要求

1、柴油机车尾气烟尘微粒过滤器-壁流式蜂窝催化剂

前言柴油机车尾气烟尘微粒过滤器（亦称颗粒捕集器），目前应用最多的仍是康宁公司和NGK公司生产的壁流式蜂窝陶瓷捕集器，材料为堇青石，这种过滤器对烟尘的过滤效率可达90%以上，可溶性有机成份也能部分被过滤，这种过滤器的最大不足是再生时间厂，而再生恰恰是微粒捕集器实用化的关键技术，为此，人们不得不做成二个轮流工作和再生的捕集器，但控制结构复杂、价格昂贵、难以推广应用。人们认为，导致陶瓷过滤器再生时间长的原因是陶瓷热容大，导热性差。 1、颗粒捕集器DPF简介过滤器(Diesel Particulate Filter，通常称为颗粒捕集器，简称DPF)是减少柴油机颗粒物最直接的方法，也是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。其利用的是碰撞、颗粒物最直接的方法，也是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。其利用的是碰撞、拦截和扩散的机械过滤原理。常用的过滤器有壁流式陶瓷体、泡沫陶瓷体、金属丝网和陶瓷纤维。前2种结构属于表面型微粒捕集器，后2种结构为体积型微粒捕集器。表面型微粒捕集器中微粒聚积在过滤材料的表面上，其过滤效果主要受材料孔隙尺寸的影响。体积型微粒捕集器中微粒则聚积在过滤材料体内，纤维材料和微粒之间的吸附力及微粒和微粒之间的凝聚力对提高微粒捕集效率起着重要作用。这种过滤器的滤芯是由陶瓷或金属纤维制成，其制作方法是保证捕集器具有较好性能的关键。颗粒捕集器的优点是过滤效率高，可达到40％-95％。其缺点是再生困难且再生频率高，碳颗粒物的热力氧化温度高达825-875K，而柴油机的排气温度为450-675K。所以需要外加热源(如电加热、微波加热等)或选择一种高活性的催化剂来降低碳颗粒的氧化温度，使过滤下来的碳烟颗粒被氧化除去而再生。但再生过程可产生2000℃以上的高温，很容易将陶瓷载体烧熔或发生局部过热而烧损。 2、壁流式蜂窝陶瓷过滤器市场情况

饮用水中半挥发性有机物气相色谱质谱法测定

饮用水中半挥发性有机物气相色谱质谱法测定生活饮用水及饮水水源往往受到工业废水、农药和日用化学品等各种有机物的污染，其中有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯以及邻苯二甲酸酯类等半挥发性有机物严重危害人体健康。测定这些化合物常用的方法是将它们分类，液液萃取浓缩后，选用不同气相色谱的检测器分别测定，不仅费时费力，而且存在有机溶剂用量大、样品处理复杂等问题。本文建立了固相萃取技术与气质联用(GC/MS)的方法，同时测定水中100多种半挥发性有机物，不仅准确度高，而且还具有操作简单、效率高、溶剂使用少等优点。 1 材料与方法 1 1 主要试剂标准物质(美国AccuStandard公司)，包括有机磷农药、有机氯农药、多环芳烃、多氯联苯、邻苯二甲酸酯类等化合物。标准物质编号分别为：M507A，M507B，M507C，M507D，M507E，M507F R2，M52515X，M5254R X，EPA525 Update phthalate Esters Mix,EPA 505/525 Update pesticides Mix B,共计109种化合物，各化合物的浓度为1000μg/ml。内标M5252IS含3种化合物，分别是十氚代二氢苊(Acenaphthene d10)，十二氚代屈(Chrysene d12)和十氚代菲(Phenanthrene d10)。系统性能校准物质M5252TS包含十氟三苯基膦(DFTPP)、艾氏剂和4，4′DDT3种化合物。标准标记物M5252SS包含1，3二甲基2硝基苯、艹北d10和三苯基

膦3种化合物。 1 2 标准样品配制 12 1 内标及标准标记物溶液用乙酸乙酯将浓度为50μg/ml的二氢苊d10和氚代屈d12的内标标准溶液稀释10倍，配成浓度为500μg/ml内标工作液。用同样的方法配制标准标记物溶液。内标及标准标记物溶液放于安瓿中4℃保存。 12 2 GC/MS性能校准溶液用二氯甲烷将浓度为500μg/ml的十氟三苯基膦(DFTPP)、艾氏剂、4，4′DDT配制浓度为50μg/ml的仪器性能校准溶液，放于安瓿中4℃保存。 12 3 标准系统用乙酸乙酯将标准溶液配制成浓度为000，0050，010，050，10，20μg/ml标准系列溶液，加入内标溶液，使内标物质的浓度为20μg/ml。 1 3 仪器及条件 13 1 仪器 Trace GC Ultra Polaris Q离子阱气相色谱质谱仪(美国Thermo Finnigan公司)；Xcalibur质谱数据工作站；固相萃取装置：Supelco VISIDRY；固相萃取柱：Supelco ENVI18(6ml,05g)；N EVAP型氮吹仪；Scientific Industries 涡流振荡器。 13 2 色谱条件色谱柱：DB 5 MS型毛细色谱柱，30m×250μm×025μm；载气(氦气)：10ml/min,恒流；气化室温度：280℃，无分流方式。柱温：起始温度45℃保持1min，以30℃/min 升温至130℃，保持3min，再以12℃/min升到180℃；再以7℃/min

蜂窝陶瓷载体检验规范标准

蜂窝状汽车尾气净化器载体 1围本标准规定了蜂窝状汽车尾气净化器载体的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮运。本标准主要适用于机动车尾气、工业有机废气净化催化剂用的载体—堇青石质蜂窝瓷，其它用途和材质的蜂窝瓷也可参照执行。 2规性引用文件下列文件通过本标准的引用而成为本标准的容。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励使用本标准的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 JC/T686-1998 蜂窝瓷 GB/T 4734-1996 瓷材料及制品化学分析方法 3术语本标准采用下列定义、符号：孔密度：蜂窝瓷每单位横截面积上分布孔的个数，其单位为孔/㎝2。孔壁缺陷：在蜂窝瓷的端面上由挤出成型引起的轴向孔壁缺损而导致相邻二至四个孔道的贯通缺陷。体积密度：蜂窝瓷单位外形体积（含孔道）的质量，其单位为g/㎝3。软化温度：蜂窝瓷在均衡升温过程中其方孔初始变形时的温度。 A轴方向：蜂窝瓷平行孔道的方向。 B轴方向：蜂窝瓷垂直于孔道且平行于孔壁的方向。 4产品分类 4.1产品分类按JC/T686-1998《蜂窝瓷》实施，通常按横截面的形状和孔密度大小分类，现有的常规系列产品型号有Y，P，T，F, YX五种，其中孔密度分类以数字编号为：1：400目， 2：100目， 3：200目， 4：300目， 5：600目， 6：1075目，其规格、形状及尺寸如表1所示，孔密度如表2所示。

4.2 表1 规格、形状及尺寸表2 孔密度 4.3特殊规格和形状的产品可由供需双方协商制造。 5要求 5.1外观质量蜂窝瓷的外观质量按《蜂窝瓷》JC/T686-1998的外观质量要施，应符合表3的要求。 5.2尺寸偏差蜂窝瓷的尺寸偏差围应符合表4的要求。 5.3物理性能蜂窝瓷的物理性能应符合表5的要求。 5.4化学组成蜂窝瓷的化学组成应符合表6的要求。表3 外观质量

脱硝催化剂

目前SCR商用催化剂基本都是以TiO2为基材，以V2O5为主要活性成份，以WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成份。化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。板式催化剂以不锈钢金属板压成的金属网为基材，将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上，经过压制、锻烧后，将催化剂板组装成催化剂模块。蜂窝式催化剂一般为均质催化剂。将TiO2、V2O5、WO3等混合物通过一种陶瓷挤出设备，制成截面为150mmX150mm，长度不等的催化剂元件，然后组装成为截面约为 2macute;1m的标准模块。波纹板式催化剂的制造工艺一般以用玻璃纤维加强的TiO2为基材，将WO3、V2O5等活性成份浸渍到催化剂的表面，以达到提高催化剂活性、降低SO2氧化率的目的。催化剂是SCR技术的核心部分，决定了SCR系统的脱硝效率和经济性，其建设成本占烟气脱硝工程成本的20%以上，运行成本占30%以上。近年来，美、日、德等发达国家不断投入大量人力、物力和资金，研究开发高效率、低成本的烟气脱硝催化剂，重视在催化剂专利技术、技术转让、生产许可过程中的知识产权保护工作。最初的催化剂是Pt-Rh和Pt等金属类催化剂，以氧化铝等整体式陶瓷做载体，具有活性较高和反应温度较低的特点，但是昂贵的价格限制了其在发电厂中的应用。因此，从20世纪60年代末期开始，日本日立、三菱、武田化工三家公司通过不断的研发，研制了TiO2基材的催化剂，并逐渐取代了Pt-Rh和Pt系列催化剂。该类催化剂的成分主要由V2O5(WO3)、Fe2O3、CuO、CrOx、MnOx、MgO、MoO3、NiO等金属氧化物或起联合作用的混和物构成，通常以TiO2、Al2O3、ZrO2、SiO2、活性炭（AC）等作为载体，与SCR系统中的液氨或尿素等还原剂发生还原反应，目前成为了电厂SCR脱硝工程应用的主流催化剂产品。催化剂型式可分为三种：板式、蜂窝式和波纹板式。三种催化剂在燃煤SCR上都拥有业绩，其中板式和蜂窝式较多，波纹板式较少。催化剂的设计就是要选取一定反应面积的催化剂，以满足在省煤器出口烟气流量、温度、压力、成份条件下达到脱硝效率、氨逃逸率等SCR基本性能的设计要求；在灰分条件多变的环境下，其防堵和防磨损性能是保证SCR设备长期安全和稳定运行的关键。在防堵灰方面，对于一定的反应器截面，在相同的催化剂节距下，板式催化剂的通流面积最大，一般在85%以上，蜂窝式催化剂次之，流通面积一般在80%左右，波纹板式催化剂的流通面积与蜂窝式催化剂相近。在相同的设计条件下，适当的选取大节距的蜂窝式催化剂，其防堵效果可接近板式催化剂。三种催化剂以结构来看，板式的壁面夹角数量最少，且流通面积最大，最不容易堵灰；蜂窝式的催化剂流通面积一般，但每个催化剂壁面夹角都是90°直角，在恶劣的烟气条件中，容易产生灰分搭桥而引起催化剂的堵塞；波纹板式催化剂流通截面积一般，但其壁面夹角很小而且其数量又相对较多，为三种结构中最容易积灰的版型，但其抗中毒性能及抗二氧化硫氧化性最强。

SCR蜂窝式脱硝催化剂生产线

SCR蜂窝式脱硝催化剂生产线一、关于选择性催化还原技术概述：我国目前氮氧化物排放总量已达到1800万吨，如果不采取有效措施，未来十五年中国氮氧化物排放将继续增长，到2020年可能达到3000万吨以上。我国是燃煤大国，燃煤电厂是氮氧化物首要排放源，约占总量的40%，将成为国家首批控制对象。目前，利用选择性催化还原（SCR）技术将烟气中的氮氧化物脱除的方法是当前世界上脱氮工艺的主流。选择性催化还原法是利用氨（NH3）对NOx 还原功能，在320~400℃的条件下，利用催化剂作用将NOx还原为对大气没有影响的N2和水。“选择性”的意思是指氨有选择的进行还原反应，在这里只选择NOx还原。 2010年环保部发布的《火电厂氮氧化物防治技术政策（征求意见稿）》明确指出，氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因。不仅如此，氮氧化物作为一次污染物，对人体健康有较大的危害。 2011年9月21日环保部发布了《火电厂大气污染物排放标准》，将氮氧化物的排放浓度限值统一确定为100mg/m3，新建机组执行时间从2012年起，老机组执行时间从2014年7月起，此排放浓度限值要求针对全国所有地区。据估计：到2015年，需进行氮氧化物改造的现有机组和新增机组8.17亿千瓦，估计投资1950亿元，年运行费用612亿元；电厂达标支出可以通过电价优惠政策给予补偿。

2011年11月30日，国家发改委出台了《国家采取综合措施调控煤炭和电力价格》，明确指出自2011年12月1日起，对安装并正常运行脱硝装置的燃煤电厂试行脱硝电价政策，每千瓦时加价0.8分钱，以弥补脱硝成本增支。 “升级”后的强制性国家污染物排放标准将成为控制火力发电厂大气污染物排放、改善我国空气质量和控制酸雨污染的推动力，伴随着选择性催化还原（SCR）技术的流行，在国内研发和生产适合SCR技术的各类形式的催化剂也应运而生，催化剂是整个SCR系统的核心和关键，催化剂的设计和选择是由烟气条件、组分来确定的，影响其设计的三个相互作用的因素是NOx脱除率、NH3的逃逸率和催化剂体积。在形式上主要有板式、蜂窝式和波纹板式三种。目前，国内知名高校（如南开大学环境科学与工程学院、清华大学、北京工业大学、浙江大学热能研究所、华东大学、西安交大、南京理工大学、山西太原科技大学、哈尔滨工业大学、厦门大学、福州大学、西南化工研究设计院等）都在积极配合生产厂家研发蜂窝式催化剂。目前用于火电厂蜂窝式催化剂主要原料为氧化钛TiO（俗称钛白粉），另加相关添加剂等，其规格：截面积一般为150×150mm，长度约1000mm至1500mm，蜂窝孔一般为方形（孔数不等）二、关于SCR蜂窝式脱硝催化剂挤出成型的基本工艺流程：

蜂窝陶瓷制备工艺

一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法申请号/专利号：200910043017 本发明公开了一种新的蜂窝陶瓷制备工艺方法，其方法步骤是：将牛胶、明胶、骨胶中一种或一种以上搅拌混合加水升温溶解熬熟，制成混合溶液，再将混合溶液用80目筛过滤，滤液成为临时黏结剂，在蜂窝陶瓷粉料中分别加入蜂窝陶瓷粉料重量5~10％的临时黏结剂、0.5－2％的纤维素醚和5－10％的润滑剂，进行捏合和真空练泥，形成具有良好的可塑性蜂窝陶瓷泥坯，将泥坯制成坯体，再定型干燥，将坯体置入窑炉中烧制而成。可降低挤压成型生产蜂窝陶瓷的生产成本，每立方米蜂窝陶瓷成本可降低成本600元以上，提高了产品烧成合格率，它可大大减少有害气体的排放，改善工作环境，提高人们健康水平，有利于环境保护和生态平衡，增加了经济效益，具有很好的社会效益。蜂窝陶瓷的成型蜂窝陶瓷的蜂巢结构形状是由挤出成型而形成的，它的形状是由模具形状所决定。挤出模具的设计和制造是蜂窝陶瓷生产中的关键技术。挤出模具一般使用45号钢或模具钢制造，模具钢板厚为13～16mm，通常模具外径比模具的有效挤出直径要大于20～30mm.。进泥孔打孔深度为6～10mm，以正方形蜂窝结构为例。其线切割深度为3～10mm。线切割缝宽即为产品的壁厚，一般在0.2～0.5mm范围内，进泥圆孔面积与十字出泥孔面积比应为(1.1～1.2):1为宜。打孔深度与挂块长度之比应在(2～3):(1～2)。否则易脱落。对于大孔产品，一个送泥孔供应一个蜂巢泥料；对于小孔产品，一个送泥孔可代5/4左右个蜂巢泥料。挤出成型工艺是：泥料混后从模具中挤出、切割、最后粘拼既成。蜂窝陶瓷的成品率在很大程度上取决于干燥工艺，目前大多采用微波干燥工艺。蜂窝陶瓷过滤片蜂窝陶瓷过滤片该产品广泛应用于冶金、铸造行业金属熔融物过滤，采用莫来石质（堇青石质）的陶瓷材料，高质高密度直孔网眼，使产品具有很高的耐热冲击和耐高烧铸温度的特性，直孔式设计保证了流量和强度间的平衡，有效地去除杂质和渣粒等，使铸件机械性能、表面质量及产品合格率大大提高。特点：新型陶瓷材料，对氧化物具有自然的化学吸附（亲和）能力，在孔的内壁上吸附金属液中的杂质（包括小于孔尺寸的微粒），提高了过滤效果。先进的挤压式生产工艺，使陶瓷过滤片具有独特的正方形和三角形设计，它增加与陶瓷的接触面积，提高了过滤片吸附和捕捉细小杂质的能力，比非挤压式过滤片过滤效果佳，金属液流动平稳。提高了浇注速度和连续性；减少铸件废品率；改善铸件机械性能，延长使用寿命。3、泡沫陶瓷金属溶液过滤器泡沫陶瓷过滤器产品是一种特殊工艺制作的，具有泡沫状多孔结构的陶瓷制品，其具有化学性能稳定、强度高、耐高温、抗热震性好、比表面积大等诸多优点，被广泛用于冶金、铸造、环保等领域。使用陶瓷过滤片有以下几方面的过滤效益：1）、铸件结构滤除铸件中的夹杂物，减少铸件中的气体，降低金属液流充型时的紊流程度，减少铸件的表面缺陷。显著地减少铸件的废品率。铸件性能增加铸件的抗压密封性，增强延伸率和抗拉强度，改进铸件的表面光洁度。铸造性能改进熔融金属的流动性，增加铸件的充型能力和补缩能力。 2）、浇注系统设计简化了浇注系统设计。减少了横浇道的长度，提高了铸件工艺出品。铸件加工减少了加工时间和刀具损坏，改进了铸件加工表面质量它的使用可降低废品60-80％。过滤片用户年可获利达千万元。用途及优点陶瓷过滤片是消除铸造缺陷，获得质量完美铸件的最佳净化功能元件。可用于铸造生产

CO净化催化剂操作说明书

CO净化催化剂技术操作说明书

1、催化剂质量标准 1.1高浓度CO净化催化剂质量标准序列号No 测试项目Test item 技术参数Technology parameter 载体：各种规格堇青石与复合氧化铝 Carrier: cordierite and composite alumina with various specs 1 空速Space velocity ≥3×103h-1 2 起燃温度Initial ignition temperature 100℃-150℃ 3 最佳操作温度Optimal service temperature 180℃-250℃ 4 CO脱除率CO removal ratio ≥ 98﹪ 5 寿命Service life ≥ 3years 5 CO出口浓度CO outlet content ＜4mg/m3 6 堆积比重Bulk density 0.68±0.05g/mL 7 抗压强度Crushing strength ≥ 14 MPa 8 涂层负载Coating ≥ 10.0% 9 活性成份负载Activity component 0.08%-0.2% (also depends on your demand) 10 脱落率Expulsion ratio ＜1% 11 外观 Appearance 淡黄褐色（还原为灰色） Usually is light yellow (would be grey after 12 包装Packing 防潮密封Moisture-proof 1.2低浓度CO净化催化剂质量标准序号测试项目技术指标堇青石载体规格：Ф31.75×6.35 Ф31.75×12.8 或按要求其它堇青石规格 1 空速≥3×103h-1 2 起燃温度200℃-250℃ 3 最佳使用温度250℃-400℃ 4 使用寿命≥3年

2021年蜂窝陶瓷载体检验规范

蜂窝状汽车尾气净化器载体 1 欧阳光明（2021.03.07） 2范围本标准规定了蜂窝状汽车尾气净化器载体的分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮运。本标准主要适用于机动车尾气、工业有机废气净化催化剂用的载体—堇青石质蜂窝陶瓷，其它用途和材质的蜂窝陶瓷也可参照执行。 3规范性引用文件下列文件通过本标准的引用而成为本标准的内容。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励使用本标准的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 JC/T686-1998 蜂窝陶瓷 GB/T 4734-1996 陶瓷材料及制品化学分析方法 4术语本标准采用下列定义、符号：孔密度：蜂窝陶瓷每单位横截面积上分布孔的个数，其单位为孔/㎝2。孔壁缺陷：在蜂窝陶瓷的端面上由挤出成型引起的轴向孔壁缺损而导致相邻二至四个孔道的贯通缺陷。

体积密度：蜂窝陶瓷单位外形体积（含孔道）的质量，其单位为g/㎝3。软化温度：蜂窝陶瓷在均衡升温过程中其方孔初始变形时的温度。 A轴方向：蜂窝陶瓷平行孔道的方向。 B轴方向：蜂窝陶瓷垂直于孔道且平行于孔壁的方向。 5产品分类 4.1产品分类按JC/T686-1998《蜂窝陶瓷》实施，通常按横截面的形状和孔密度大小分类，现有的常规系列产品型号有Y，P，T，F, YX五种，其中孔密度分类以数字编号为：1：400目，2：100目， 3：200目， 4：300目， 5：600目， 6：1075目，其规格、形状及尺寸如表1所示，孔密度如表2所示。表1 规格、形状及尺寸表2 孔密度 4.2特殊规格和形状的产品可由供需双方协商制造。

120 (半)挥发性有机物试题(吹脱捕集气相色谱质谱法)

（半）挥发性有机物的测定复习试题（吹脱捕集GC/MS 法）一、填空题 1.有机物按物理性质可分为、和不挥发性有机物（NVOC ）答：挥发性有机物（VOC ）；半挥发性有机物（SVOC ） 2.采集VOC 样品时，应将样品地导入样品瓶中，尽量减少由于搅动引起的挥发性化合物，并避免将引入采样瓶。答：缓慢；逸出；空气泡。 3.吹脱捕集GC/MS 法测定水中挥发性有机物时，目标化合物的相对保留时间（RRT ）一定要在 RRT 单位内。RRT= 。答：0.06；目标化合物的保留时间；相关联的目标化合物的保留时间 4.半挥发性有机物（SVOC ）一般指沸点在 ℃，蒸气压在 mmHg 的有机化合物，这类有机物数量众多。答：170～350；0.1～10-7。 5.连续校准实际是校准曲线的，其目的是评价仪器的和。答：一个浓度点；灵敏度；反应液；80。 6. 内标法定量用于校正分析测试过程中的（如进样量、温度漂移等）。内标物的性质在分析测试系统中与目标待测化合物，但又是样品中的。答：变化因素；相似；不会存在。二、选择题 1.下列物质中，属于挥发性有机物。 A 、多氯联苯； B 、卤代烃； C 、苯胺； D 、有机氯杀虫剂答：B 2.下列物质中，属于有机氯农药。 A 、敌敌畏； B 、乐果； C 、敌百虫； D 、狄氏剂答：D （）（）

三、判断题 1. 采集VOC样品时，每20mL样品中加入1滴盐酸（1+1）使pH值＜4。（） 2. SVOC在大气中是以气态和气溶胶两种状态存在。（） 3.二氯甲烷对VOC的分析过程没有干扰。（） 4.所有样品都要达到室温时才能分析。（）答：⑴×⑵√⑶×⑷√ 四、问答题 1.吹脱捕集GC/MS测定水中挥发性有机物的方法原理是什么？答：以氦气为载气，通过吹脱管将水样中的挥发性有机物吹脱出来，进入气相中，并通过氦气带入捕集阱，待水样中的挥发性有机物全部吹脱出来并被捕集后，停止吹脱，迅速加热捕集阱，使捕集阱中的有机物逐步脱附出来，进入到气相-质谱联用仪中分离测定。 2.吹脱捕集GC/MS测定挥发性有机物时，怎样减小免高浓度样品会对低浓度样品产生记忆效应的影响？答：为减少记忆效应，在进样前应用空白试剂水清洗吹扫装置和注射器，无论何时，遇到一个高浓度样品时，随后要分析一个或更多空白样品，直至消除记忆效应（carryover）。3.质谱图上相对丰度的含义是什么？答：相对丰度是把原始质谱图上最强的离子峰定为基峰，并规定其相对峰度为100%。其它离子峰以对此基峰的相对百值表示。 4.GC-MS测定中，定性的依据是什么？答：用样品质谱与标准物质质谱相比较来鉴定一个待测物时必须满足两个标准：（1）样品组分和标准组分具有相同的GC相对保留时间（RRT）；（2）样品组分和标准组分的质谱相一致。 5.为什么GC-MS在水污染分析中得到广泛应用？答：（1）GC-MS能调查和鉴定水中许多有机物，并具有适当的灵敏度，其它方法不能与匹敌。（2）通过使用单离子监测一类的专用技术，能发现极痕量的具体化合物。