河南椰岛载体活性炭与催化结合的应用特点及生产工艺

               
    椰岛公司生产的催化载体活性炭广泛适用于天然气及其它含有汞[Hg]的废气。还特别适用于其它方法不能除去的低浓度含汞气体处理，使其达到或低于国家排放标准。
    催化剂载体的活性炭细孔发达，且具有大的比表面积和热稳定性，故是优良的催化剂载体。通过将活性炭浸在金属盐的水溶液中等方法可使催化剂担载其上，为了使之均匀分散要用表面被氧化的活性炭，其作为担体的性能由细孔结构及表面化学结构所决定。表面酸性官能团以及自由基，电子授受能力等都能给予各种影响。将铂、钯等铂族催化剂担在活性炭上的催化剂对加氢反应，特别是有关氢的反应等具有优良的催化性能。活性炭中担载有微量过渡金属时，与单独使用金属时相比，氢表现出明显的可逆吸附现象，这被称之为溢出（Spillover）现象。
    维尼纶触媒载体活性炭：
　　高级别活性炭产品，用CCL4吸附≥80%，硬度≥97%的椰壳活化料，采用先进后加工技术生产的触煤载体炭广泛用于纤维合成，医药中间体合成等化工流化床反应装置。
　　产品包装：内塑外编二层包装、每袋净重25kg，亦可按用户需要调整。
　　主要产品的品质指标：（指标可按客户需求调整）
　　醋酸吸附量：500-580mg/g，醋酸锌吸附7.5-8.5mg/g
　　强度（%）≥80；堆积密度0.38-4.0；水份（%）≤5；灰份（%）≤1.5；pH：7-8
　　颗粒粒度分布：＋24目≤0.5%、24-28目≤30%、28-32目占25%、32-35目40%、-48目≤0.5%。
    活性炭在催化剂上的应用如下： 　　
   （1）异构化作用 用镍—炭催化剂使植物油（如棉籽油、亚麻油、菜籽油等）异构化，从非共轭的油变成共轭的形式。 　 （2）氢化、脱氢和脱氢芳构化，环化及异构化作用：用载钯或铂的活性炭作催化剂可起到这种催化作用。 　　
   （3）烯烃的低压聚合作用 用含镍、钴或它们的氧化物的活性炭作催化剂能使烯烃聚合。 　　
   （4）合成纤维 在维尼纶生产上用含醋酸锌的活性炭作催化剂，使乙炔和醋酸合成醋酸乙烯酯。 　　
   （5）松香再加工 用含钯的活性炭作催化剂生产岐化松香和氢化松香等。 　　
   （6）合成氯乙烯 用含二氯化汞的活性炭作催化剂，使乙炔和氯化氢合成氯乙烯。
    在直接用活性炭作催化剂方面如： 　　
   （1）制造过氧化氢 用活性炭覆盖的多孔管作阴极，使从阴极上放出的氢同压入的氧作用生成过氧化氢。 　　
   （2）使硫化氢转化为元素硫 活性炭能吸附硫化氢并使氧化成元素硫，以除去气体中的硫化氢。 　　
   （3）活性炭催化均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯、甲烷裂解制氢活性炭催化剂 　　
   （4）水的脱氯作用 活性炭能起吸附和催化两种作用，从水中除去氯。 　　
   （5）用于生产光气,三聚氯氰,氯乙烷,卤化磺酰,农药中间体.由于活性炭的催化作用能使氯和一氧化碳反应生成光气；使二氧化硫和氯反应生成硫酰氯；使氯和氢反应生成氯化氢；使溴和水蒸汽反应生成氢溴酸；使硫酸亚铁氧化硫酸铁；以及作为三聚氯氰聚合物反应的催化剂载体。
    在生产过程中，提高载体活性炭吸附性能的唯一办法就是控制生产工艺，使单位体积内尽可能多地增加载体活性炭的孔隙结构。因此吸附性越高的载体活性炭由于含有大量的孔隙，使得其本身的密度变得越来越小， 这就是为什么吸附性越好的载体活性炭手感越轻的原因（前提是使用同一种原料生产，没有浸过水或吸附过其他物质）。同时随着吸附性的提高载体活性炭的生产成本也就越 高，而且是呈几何级数增长，这就是市场上有用低吸附载体活性炭冒充高吸附载体活性炭销售的动机。
    载体活性炭经氧化处理后，表面酸性基团大量增加，表面亲水性增强，零电点pH(pHPzc)值降低，而硝酸氧化同时可导致载体活性炭的结构塌陷，比表面积降低。
    需要注意的是，氧化改性可增强载体活性炭对C02,  SOz、苯、金属离子等极性较强的物质的吸附，但减弱了对苯酚、腐殖酸等以疏水性为主的有机物的吸附。
    热处理改性特点
    载体活性炭的碱性主要是由于酸性含氧基团的缺失，因此，可以通过在不同气体中加热载体活性炭的方法去除表面氧而获得碱性特性。在H:和N:等惰性气体高温(>700'C)处理可达到这一目的，HNO3氧化载体活性炭表面嗜加竣基等酸性基团含量，它们可以通过高温处理去除。
    经过高温处理后，载体活性炭的基本微晶增大，石墨化程度提高，微孔容积和比表面积基本不变，堆积密度增大。
    还原改性特点
    在适当的温度下，通过还原剂对载体活性炭表面的官能团进行还原改性，能够提高一含氧碱性基团的含量，载体活性炭增强表面的非极性，处理后的载体活性炭对非极性物质具有更强一的吸附能力。还原改性的手段主要集中在H2或N2等惰性气体对活件炭的高温处理和氨水浸渍处理。
    负载金属离子改性一
    负载金属离子改性的原理大都是通过载体活性炭的还原性和吸附性，使金属离子在载体活性炭的表面上优先吸附，再利用载体活性炭的还原性，将金属离子还原成单质或低价态的离子，通过金属离子或金属与吸附质较强的结合力，从而增加载体活性炭对吸附质的吸附性能。目前经常用来负载的金属离子包括铜离子、铁离子等。但是，当金属浸渍量过高时，会堵塞部分孔隙结构，造成载体活性炭吸附能力的降低。
    酸碱改性
    酸碱改性是利用酸、碱等物质处理载体活性炭，根据实际需要调整载体活性炭表面的官能团至所需要的数量。通常对载体活性炭进行酸碱改性是为了改善载体活性炭对以铜离子为代表的金属离子的吸附效果，常用的改性剂有HCI, NaOH、柠檬酸。研究表明，NaOH处理可以增加载体活性炭表面经基的数量，而HCI处理则大大增加了诸如酚经基、内醋基等含单键氧官能团的数量。
    等离子体改性
    作为一种非热平衡的等离子体，其绝大多数粒子的能量足以破坏载体活性炭表面原有的化学键而形成新键，从而赋予表面新的特性。利用微波等离子体加热处理载体活性炭，可以在短时间内处理增大载体活性炭的比表面积，微小附着物从载体活性炭微孔周围被除去，增加炭表面的凹凸程度，提高载体活性炭对各种有机化合物(如苯、甲苯、醋酸乙醋及二硫化碳)的吸附能力。
　　载体活性炭虽然在外型和用途方面可以有许多品种，但载体活性炭有一个共同的特性，那就是“吸附性”。载体活性炭产生吸附性的原因就是因为它有发达的孔隙结构，就象我们所见到的海绵一样，在同等重量的条件 下，海绵比其他物体能吸收更多的水，原因也是因为它具有发达的孔隙结构。但载体活性炭的这种孔隙结构是肉眼无法看见的，因为他们只有1×10-12mm—10 -5mm之间，比一个分子大不了多少。载体活性炭孔隙发达的程度是难以想象的，若取1克载体活性炭，将里面所有的孔壁都展开成一个平面，这个面积将达到1000平 方米（既比表面积为1000g/m2）！影响载体活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。

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