时间：2022-05-02 15:20:15
1课程体系
1.1课程体系应适应催化工业大环境的变化就传统《工业催化》课程体系而言，其培养目标是通过课程学习，使学生掌握催化作用的基本规律，了解催化过程的化学本质和熟悉《工业催化》技术的基本要求和特性，培养标准是为培养化学工程与工艺类专业工程师提供坚实的理论基础服务。随着现代化学工业的发展，催化理论持续更新，许多新型催化工艺及技术不断涌现，学习这些新催化工艺及技术的背景及原理，对于化学工程与工艺专业的本科生能否成为具有坚实的开发、研究和使用催化剂能力的高层次工程技术人才，能否胜任将来有可能从事的催化领域研究工作都有着重要的理论指导意义。相对稳定的培养目标和培养标准不能限制课程体系进行必要的变动，以适应外部环境和需求的变化。因此在“卓越工程师计划”的实施过程中，《工业催化》课程体系要随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整而做相应的变化，从而体现《工业催化》课程满足培养目标的根本价值。
1.2校企合作建设课程体系。“卓越计划”要求高校与企业共同制定和实施卓越工程师培养方案，包括共同建设课程体系和教学内容。《工业催化》课程可以充分发挥合作企业所具有的工程教育资源优势，包括先进设备与技术、实验环境、研究开发条件等，与本校催化人才培养优势实行优势互补，共同设计与构建卓越工程师培养的课程体系和教学内容，使得《工业催化》的课程体系和教学内容具有鲜明的特色。校企合作建设的课程体系将更有助于培养学生综合解决实际问题的能力，摒除传统课程体系不能联系工程、生产实际的局限，鼓励教师与各行业生产管理第一线的工程技术人员联合指导学生。通过校企联合指导课程，现场案例教学，增强课题的实际应用价值，为学生提供良好的工程环境。学生在完成课程学习过程中，可以随时请教企业中有经验丰富的技术人员和老师傅，学到许多课堂上学不到的、学校教师也无法传授的一些实践经验。
2教学方法：贯彻研究型教学方法，理论联系实践
教学方法是使教学思想得以贯彻执行、知识体系和课程内容得以完整实施和传授的关键所在。传统的《工业催化》课程之间具有明显的界限，课堂教学以讲授为主，综合性的案例和结合实际项目的教学不多，而基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习、基于项目的参与式学习等多种研究型教学方法更是少之又少。研究型教学(problem-basedlearning，PBL，对学生而言可以称之为研究型学习)，它是一种符合工程能力培养规律和综合素质形成逻辑的教学组织形式和教学方式，得到“卓越计划”的大力提倡和着力推行[4]。研究卓越工程师不仅应具备分析问题、解决问题的能力，而且要能将设想和概念转化为现实，形成学生的工程能力。“卓越计划”通用标准对本科层次卓越工程师培养予以如下定位：本科层次卓越工程师：主要从事产品的生产、营销、服务或工程项目的施工、运行，维护，能够完全胜任现场或生产一线的各项工作。因此现有《工业催化》教学方法需要重构，在面向实际教学的基础上，遵循催化工程的实践、集成与创新的特征，采取相应的教学方法，按照催化剂的催化作用，催化剂的生产，催化剂的表征，催化剂的使用来组织教学内容，以学生为中心开展教学活动，着力推行符合工程能力培养规律的学习方法，强调学生创新意识和创新精神的培养，加强学生创新能力的训练，有效地提高学生的工程实践能力。所以，贯彻研究型教学方法，理论教学和工程实际相联系就非常重要。作为一种学习方法体系，研究型学习主要由基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习三种形式组成。从培养化工方向的卓越工程师的需要出发，其中的问题、案例和项目可以分别工业上成熟的催化工艺作为教学内容以实施相应的教学方法。这些问题可以是现行催化工艺中各种问题的重现、演变、放大或综合，也可以是教师根据对未来发展的预见专门设计出的催化方面的新问题。通过教师精心选择和设计这些问题、案例和项目，并采取研究性学习方法，就能够在学生知识的获取、应用和创新，工程能力的培养和提高，社会能力的培养和提高以及综合素质的养成和提升等方面发挥重要作用。
3教学内容：拓展知识视野，完善知识结构
3.1拓展知识视野，完善知识结构为了培养学生学习《工业催化》的兴趣，首先在每一章节的的教学过程中，凡是教学内容涉及到的在现行化工生产中已成功工业化的催化剂体系，如催化重整，催化裂化，合成氨等催化剂，可以引导学生多查阅相关资料，了解与这些催化剂的相关的制备工艺，催化反应原理，催化反应设备，催化剂使用过程条件控制以及催化剂再生等相关的知识。这样不但可以拓展学生的科学史知识，提高学习兴趣，增加求知欲，还有利于培养学生的自学能力；而且，结合专业特点丰富课程教学内容，联系与化工生产(化学工艺专业)及人们日常生活(应用化学专业)密切相连的催化知识，使学生主动去学习与催化相关的知识，从而理解并解决疑难问题，推动课堂教学的发展和质量的提高。丰富教学内容要求教师在备课过程中必须保证内容充实、准确、高质量。教师在准备每一堂课内容时，都必须查阅大量参考资料以确保知识的准确度，同时应从多角度、多层次综合、全面理解和诠释每一个知识点，并通过不懈的努力和研究形成自己的一套教学体系和教学风格。
3.2扩展前沿知识当今是个知识更新迅猛的时代，《工业催化》课程快速发展，必须与前沿科学知识紧密联系，才能培养出跟上工业和科学技术发展步伐的新世纪卓越工程师。扩展催化技术方面的前沿知识，不但有利于提高学生的学习兴趣，而且有利于培养学生的创新能力。前沿知识扩展对教师的素质有着很高的要求，这要求教师具备一定的科研素养，能有紧跟催化理论和技术发展的步伐，教师应深入学习、研究新的催化理论知识及催化技术最新发展趋势和动态，并将这些前沿知识充实到课堂教学之中，使学生能深切感受到科学技术的飞速发展给社会发展带来的巨大变革。例如：在《工业催化》课程中酸碱催化作为传统催化剂在催化裂化，催化重整等已经得到广泛应用，但课程对最前沿的酸碱俩性催化剂的介绍较少，这方面的知识，需要教师在查阅资料，将课堂内容补充完善。前沿知识的扩展，不仅需要提高教师的科研素养，还要调动学生的学习积极性。将《工业催化》课程每一章节的课余作业设置为此章节的相关前沿知识学习不失为一个理想的方法，例如在学习分子筛催化剂章节时，新型的杂原子分子筛，新型介微孔复合分子筛等催化剂是目前分子筛催化剂研究的前沿方向，教师可以布置学生课余查阅相关文献，形成报告，制作PPT，分组汇报并讨论，从而调动学生自发学习的兴趣。
4考核方式：以课题综述的形式考核
关键词：超循环；创业团队；组织建设；文化建设；制度建设
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0165-02
一、理论综述
（一）超循环理论
超循环理论（Hypercycle Theory），由Manfred Eigen于70年代创立，是从生物进化演变机理中研究得出的一种具有一定普适性的自组织理论。循环是指事物周而复始的运动，从低级到高级依次分为反应循环、催化循环与超循环。反应循环是一种反应序列，是靠系统外部催化剂的催化作用来驱动的循环，其中任何一步的产物是先前某一步的反应物。催化循环是由简单的反应循环构成，并相互联系形成二级循环网络。超循环是由催化循环在功能上祸合起来构成的高级化学反应循环，是一种由若干催化循环构成的高级循环，是循环的循环。在超循环中，系统成等级性循环发展。系统内每个元素既能自复制，又能对下一元素的产生提供催化作用，且各单元相互作用形成自组织机制，从而使系统向更高的有序状态进化。此外，系统通过各循环与发展相联系、相交互，在远离平衡的开放状态下循环有获得自主性和方向性的能力，一般而言，按照从低级到高级的顺序，循环可分为三种形式[4]：反应循环、催化循环和超循环。
（二）创业团队理论
Kamm，Shuman，Seeger和Nurick（1990）认为创业团队是指两个或两个以上的个人参与公司创立的过程并投入相同比例的资金，这个定义着重于创业团队的创建和所有权两大特性。本文对创业团队的定义是：参与公司创建和发展战略制定及企业管理的两个或以上成员组成的团体，他们一般占有公司股份或享有某种程度的企业所有权。
二、基于超循环理论的创业团队建设模型
（一）创业团队建设的关键因素
创业团队建设有很多影响因素、包括宏观因素和微观因素，这里的宏观因素主要包括经济因素、政治因素、制度因素、文化因素、风俗因素等；微观因素主要包括创业团队的组成成员、创业团队内部组织、制度、文化等。本文主要分析创业团队建设的微观影响因素。主要从创业团队的组织建设、文化建设、制度建设三个方面进行分析。
（二）创业团队建设超循环模型
通过以上论述本文将创业团队建设的关键因素总结为组织建设因素、文化建设因素、制度建设因素，这三个因素是创业团队系统的子系统，下面分别阐述创业团队系统的循环模型。
1、反应循环。反应循环是超循环理论中最初级的循环，是更高级循环的基础。创业团队系统中广泛存在着反应循环，如创业团队系统中的文化建设子系统中就存在如下的反应循环。对于文化建设子系统，底物S对应于输入创业团队物质、行为、制度、精神等因素，酶E对应于文化建设的方法和手段，产物P就对应于创业团队的文化。
2、催化循环。催化循环是在反应循环基础上发展的高一级的循环。例如文化建设子系统的催化循环是指文化子系统的继承和创新问题（这种催化循环是自催化循环）。企业在过去的培训实践中积累了宝贵的经验，已有的理念、行为方式、制度、物质等是企业解决下一个阶段问题的基础；而随着团队建设方式的发展和创新，会产生更多更新文化建设问题，要求企业在新的实践中不断创新，提炼出新的文化内涵，更好的为团队建设服务。
在团队建设系统中存在很多催化循环。团队建设系统中的组织建设子系统、文化建设子系统、制度建设子系统在时间和程序上相互联系形成催化循环。每一个子系统（反应循环）在某一阶段的工作都为下一阶段的工作提供了经验和教训、提供了催化支持。
团队建设系统内的催化循环是一种较高级的循环，它由多个相互联系的反应循环构成，具有更强的自稳定性、自我信息保持和自我复制能力。如果团队建设系统中只有文化建设子系统存在，其文化建设工作将缺乏外部的激励和催化支持，因而缺乏活力。而一系列的团队建设子系统的催化循环内充满了相互合作、相互支持的氛围，因而整个系统内充满了活力，有利于系统的进化。而且当外界环境发生变化时，系统整体共担风险，有更强的自稳定性和抗风险能力。
3、超循环。超循环是由催化循环组成的相互联系构成的第三等级的化学反应循环，团队建设各子系统（催化循环）在功能上藕合起来，相互提供催化支持，形成一个超循环系统。组织建设、文化建设、制度建设代表子系统。
按照超循环理论的选择评价原理，形成团队建设超循环，各子系统之间既竞争又协同，从而选择和进化，使创业团队不断发展。以文化建设子系统和制度建设子系统为例，它们藕合在一起，相互依存，相互制约。一方面，文化建设子系统和制度建设子系统之间存在竞争，制度的约束影响文化建设，文化建设又会和制度建设有一定的冲突；另一方面，它们互为对方的“催化剂”，制度建设子系统为文化建设子系统提供制度保障，使文化建设更有依据，文化建设又为制度建设提供支持。两者的藕合，使得双方都能得到对方的催化支持，从而在更高的层次上加速对方的发展。
关键词：炼油 催化剂 工艺 作用
一、引言
自从1949年美国催化燃烧公司用纯铂和钯作催化剂催化燃烧有机废气以来，世界上许多国家进行VOC催化剂的开发研究。目前国外生产VOC净化催化剂的主要公司有Engelhard，Johnson Matthey，Allied Signal及UOP四家，主要以Pt、Pd等贵金属为燃烧催化剂的活性组分。国内研制的VOC净化催化剂中，根据处理的对象不同，使用贵金属作活性组分的有LY-C、NZP、JFJF型催化剂，使用复合金属氧化物作活性组分的有BMZ和PCN-1等型号。由于VOC的成分复杂，各种污染物的特性不同，任何单一的控制方法均受其去除性能、投资运行费用和适用范围的影响，治理VOC还需优化各种控制技术和开发不同控制方法的组合技术，以达到提高去除率、降低成本和减少二次污染的目的，这是目前消除VOC技术的发展方向之一。由于一种物质在混合物中的催化机理不同于该物质的单一行为，对VOC中多种物质催化燃烧机理的研究又十分缺乏，因此开发高性能、使用范围广的催化剂和对多组分VOC催化燃烧机理的探索仍是今后研究的主要任务。
二、炼油中汽油脱硫催化剂
开发可降硫的催化剂和添加剂，不仅可以减少汽油含硫，而且不损失其他产品的产率。根据以下思路开发了这种催化剂和助剂：一是更改FCC进料定硫化物裂解的反应路径生成硫化氢。这可直接减少汽油范围含硫物质的生成。二是开发对汽油沸程范围硫化物直接起作用的催化剂。三是开发汽油中硫选择性转化成焦炭的催化剂（焦炭增加，SOx排放增多）。利用适当的供氢物质使噻吩和烷基噻吩转化成四氢噻吩。带有高的氢转移活性的FCC催化剂可减少FCC汽油含硫量。高氢转移活性催化剂可促进噻吩环的饱和，生成四氢噻吩很容易裂解，释出硫化氢。开发的GSR降硫添加剂可使汽油含硫量减少15%―25%，已应用于10座炼油厂的FCC装置。开发的GFS―2000降硫催化剂，已工业应用于加工含硫质量分数2.5%的减压瓦斯油（VGO）。FCC装置使用GSR-1助剂，可使汽油含硫量减少20%，再使用GFS-2000催化剂后可使汽油含硫量进一步减少15%。GFS功能引入渣油FCC催化剂系列。尽管加工高金属污染物的常压渣油，新的催化剂消耗仍减少了20%。推出了SATURN FCC催化剂，可减少FCC汽油含硫50%以上。
三、炼油中汽油降烯烃催化剂
烯烃存在于FCC反应器最初生成的中间产物之中。烯烃可进行各种二次反应，如氢转移饱和生成烷烃。进一步裂解生成较小的烯烃，然后饱和生成相应的烷烃。中国石化石油化工科学研究院会同洛阳石油化工总厂，高桥石化公司炼油厂长岭炼化公司催化剂厂和齐鲁石化公司催化剂厂，开发了GOR-C和GOR-Q型降低FCC汽油烯烃催化剂。GOR-C催化剂在洛阳石化总厂进行的加工高钒常渣原料油工业试验表明，汽油烯烃体积分数有42.2%下降到31.6%。GOR-Q催化剂在高桥石化公司炼油厂进行的加工减压柴油惨练一定量大庆渣油的工业试验表明，汽油烯烃体积几分数由43.1%下降到34.4%实现了规定的35%以下的目标，同时，其他产率增加了0.32%，液化气产增加了2.45%，干气产下降了0.3%，油浆产率下降了1.23%。洛阳石化工程公司炼制研究所开发的LCP降烯烃助剂，在金陵石化，添加石化，锦州石化完成了工业应用试验，助剂加入量为催化剂总量的5%左右（质量分数）时，可是FCC汽油烯烃体积分数下降6%-10%辛烷值提高0.6-1个单位。在洛阳炼油试验厂第二FCC装置的工业试验也表明，FCC汽油烯烃体积分数下降12.4%，汽油辛烷值提高了2个单位。中国石化石油化工科学研究院的LGO-A降烯烃助剂在锦州石化公司催化裂化装置上的工业应用试验也表明，加入6%助剂后，汽油烯烃体积分数由56.6%下降到50%左右，汽油辛烷值稍有提高。
四、加氢催化剂
用于产品的生产和原料净化、产物精制。常用的有第Ⅷ族过渡金属元素的金属催化剂，如铂、钯、镍载体催化剂及骨架镍等，用于炔、双烯烃选择加氢，油脂加氢等；金属氧化物催化剂，如氧化铜-亚铬酸铜、氧化铝-氧化锌-氧化铬催化剂等，用于醛、酮、酯、酸及CO等的加氢；金属硫化物催化剂，如镍-钼硫化物等，用于石油炼制中的加氢精制等；络合催化剂，如RhCl[P（C6H5）3]，用于均相液相加氢。采用渣油加氢处理应脱除的杂质有硫、氮、钡、镍等金属及沥青质。一般来说，对于各自的杂脱除反应，采用选择性高的催化剂组合使用。除减压轻油加氢处理外，大部分作为FCC的前处理使用。作为FCC前处理要求脱氮、加氢、脱硫。为了适应需要，根据载体的改良，金属载体的最佳化，研制成功了KF-901.该催化剂在煤柴油处理上显示了高效性，可以说是柔性催化剂，在日本国内三个炼厂适用。减压轻油的轻度加氢裂化（MHC），在中间馏分的裂解中使用选择性高的MHC催化剂KF-1014。
五、结论
随着世界燃油规范标准的不断提高低碳炼油技术逐渐成为各大石油石化公司及企业发展过程中提升技术水平及产品质量的关键。因此，包括催化剂在内的低碳炼油技术创新和发展日益受到重视。依靠相关催化剂实现低碳生产与产品性能提升，逐渐成为石油资源高效转化和价值提升的重要控制点，同时也是企业获得高质量终端产品、提高效益的根本途径之一。石油化工研究院和中国石油大学等加氢、脱硫等低碳催化剂研发和生产正在大步前进，推动低碳炼油工业实现跨越式发展。
参考文献：
[1] 刘 强.生物滴滤法净化挥发性有机废气（VOCs）的研究：西安建筑科技大学博士论文'）；">论文.西安：西安建筑科技大学，2013
[2]王建军.消除VOC的催化剂.石油化工环境保护，2009，（3）：34～36
[关键词]微波催化 有机合成 废水处理 煅烧催化剂
中图分类号：TM933.3+4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0026-01
引言：
微波化学是研究微波与化学反应体系相互作用的一门学科，是在深人研究微波场中物质的自身特性及其与微波辐射相互作用的基础上发展起来的。传统的加热方式是依靠热传导，对流域辐射逐步由表及里传入物质内部。而微波加热是一种内源性加热，是对物质的深层加热。此外，相比较传统的加热方式，微波加热具有选择性，对各种极性物质，则很容易受热，但有时也会导致过热现象，即溶剂温度超过了沸点而不沸腾，也可以出现局部过热现象。因此，在对物质进行微波加热时，必须考虑微波的辐射功率、微波对物质的加热速度、溶剂的极性和反应体系的结构特点等因素。
常规催化理论提出的活性中心学说，主要经历了中间化合物理论，催化电子理论和均相配合酶催化理论三个阶段。把微波加热手段和催化技术相结合的应用，往往得到令人想象不到的结果。本文重点就微波催化技术在有机合成、有机废水处理、工业钒催化剂以及粮油化工技术上的应用进行阐述。
1 微波催化在有机合成上的应用
由于微波独特的加热方式，在有机合成中越来越显示出其反应迅速、收率高、选择性好等优点。因此被广泛应用于酯化反应、合成醚反应、皂化反应、缩合反应、成环反应、开环反应、偶合反应、重排反应等方面。
1.1 配合物催化
配位化学是化学领域中最活跃的前沿科学之一，几乎渗透到所有的学科。高军军等[1]以肉桂酸钠和氯化苄为原料，四丁基氯化铵作催化剂，采用微波辐射技术，在常压下直接合成肉桂酸苄酯。考察催化剂用量、微波辐射功率和辐射时间对酯收率的影响，最适宜的反应条件选择：当肉桂酸钠与氯化苄的摩尔为1：1.2时，采用1.0mol四丁基氯化铵和0.05mol肉桂酸钠，微波功率为300W，辐射25min，收率达84%以上。此外，罗军等[1]将微波加热用于卤素交换氟化反应中：以季铵盐、聚乙二醇和三氯化锑作为有效催化剂，采用四甲基氯化铵和PEG一6000以二甲亚砜为溶剂反应4h可分别得到收率为75.1%和77.2%的邻硝基氟苯，反应时间大大缩短，收率明显提高。
1.2 酶催化剂
酶是一种高效的生物活性催化剂，它催化的反应速度比非酶催化的反应速度一般要快106一1012倍。微波辐射可以改善酶的“微环境”，从而可提高酶催化的专一性，酶催化体系经过微波辐射后，增强了活
性中心的立体结构与相关底物基团的诱导和定向作用，使底物分子中参与反应的基团与酶活性中心更加相互接近，并严格定位，使酶催化反应更具选择性和专一性。Parker研究了非水相微波辐射条件下酶催化酯交换反应，实验结果表明：由于微波加热是内加热方式，反应物在较短周期内将得到很快的均匀加热，反应时间过长反而影响收率。Zare一vucka等研究了微波辐射条件下通过葡萄糖苷基转移作用，酶促进拆分烷基--D-吡喃葡萄糖苷和烷基--D-吡喃半乳葡萄糖苷，实验结果表明，相对于传统加热条件，酶催化有机合成的选择性大大提高，反应时间明显缩短。Carrillo一Munoz等研究微波辐射下的脂肪酶催化反应：1-苯基乙醇的手性拆分，相对于传统加热方式，微波技术提高了脂肪酶在酯化和转化反应中对底物的亲和性和增加了反应的选择性。
2 微波催化处理有机废水
化工废水大都是有机物（浓度CODcr>5000mg/L），具有生物降解性极差的特点，很难用传统方法处理。目前，处理高浓度难降解有机废水，较好的方法是湿式氧化法，但该方法需要高温、高压，对于难降解氧化的有机物，条件则更为苛刻，不适应实际的工业生产。微波辐射技术具有快速、高效和不污染环境等特点。张慧敏[2]在催化湿式氧化法的基础上提出了微波催化湿式氧化法，处理难降解有机废水的新工艺，以含硝基苯类、苯胺类、氟化物的废水（A）、含乙酸素的废水（B）和含硝基物的废水（C）为水样进行测定，实验采用间歇微波催化湿式氧化工艺，微波功率为630W，微波辐照废水水样10min，实验结果表明，（A）的CODcr，去除率达到了90.9%；时间为15min时，去除率为89.7%反而有所下降，同样辐射10min，（B）的COD去除率达到了97.7%，（C）的CODcr去除率达到了93.4%，并且全部超过采用传统方法的去除率[3]。研究表明：对于连续流染料废水中的初试浓度过高时，微波输出功率越大，停留时间越长，脱色效果越明显。如果初试染料废水的质量浓度在400mg/L，输出功率为720W，停留时间在4.76min，出水10L内其脱色率为95%，CODcr毛去除率高于92%。
3 微波煅烧钒催化剂
硫酸是重要的无机化工原料，主要采用接触法生产，二氧化硫的催化氧化是硫酸生产的关键步骤。目前世界上普遍采用钒催化剂催化氧化二氧化硫。钒催化剂生产中干燥和煅烧，此过程中，反应时间长、能耗大、扬尘点多，致使钒催化剂的机械强度降低，磨耗大。因此，试图采用微波辐射的方法来取代传统的干燥和煅烧方法。实验表明，V2 O5具有强烈吸收微波的功能，这为采用微波法提供了可能。东南大学的孙德坤等[5-6]报道了微波煅烧制备钒催化剂的实验，结果表明：微波法煅烧钒催化剂的催化活性、机械强度等指标都超过了采用传统法生产的催化剂，并且能够减少耗能，降低成本，同时减少环境污染具有即经济又环保的优点。此外，微波催化技术还应用于石油化工、烟草行业和微波催化辅助提取中药有效成分等方面[7]。
4 展望
微波催化技术是一门综合叉科学，尽管它的作用机理尚不够清楚，人们对反应机理的争议也较多，但由于它能在一些反应中加快反应速度，缩短反应时间，提高收率，实现某些常规方法不能进行的合成，并且可以和大多数常规催化剂共同作用的特点，有待于更为进一步研究与探讨。同时，随着人们对微波催化的不断认识、对微波催化技术的深人研究和微波装置的不断改进，可以预见微波催化技术将会得到广泛的应用和发展。
参考文献
[1] 高军军，胡书明，吾满江，等.微波催化技术在有机合成中的作用[J]新疆师范大学学报，2011
[2] 张慧敏.微波催化湿式氧化法处理难降解有机废水[M].河南化工，2011
[3] 谭亚军，蒋展鹏.废水处理催化湿化氧化法及其催化剂的研究进展，环境工程，1999
[4] 都苗，微波催化处理连续流染料废水的研究[D].长春：东北师范大学，2012
这篇三效催化剂的制备及研究的关键词是三效,催化剂,研究,
一、综述：
汽车作为现代社会的交通工具，给人们的工作和生活都带来了极大的便利，但同时也对大气环境造成了严重污染。由于汽车保有量的急剧增加，且我国的汽车检查和维修系统不完善，及汽车尾气污染控制水平低等原因，致使汽车尾气污染日益严重。大量汽车尾气污染物集中在城市，造成城市中汽车污染源的污染分担率明显增加。汽车排出的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物、铅、二氧化硫等有害物质。这些污染物危害人类健康，影响动植物的生长;另外氮氧化合物与碳氢化合物在强日光的作用吓，遇到不利于扩散的气候和地理环境时可形成光化学烟雾，造成眼中的二次污染和生态环境的破坏。因此，限制和治理汽车排气污染已迫在眉睫。20世纪80年代中期出现了第三代的pt/rh/pd三金属三效催化剂。该技术充分利用了pd的耐高温性能和rh优异的nox催化净化能力，大大提高了三效催化剂的活性。它的净化原理是：将贵金属三效催化剂制成净化装置后装入汽车内，使催化剂与尾气中的co、nox和有机物起氧化还原作用而生成无害物质排出，从而达到消除有害气体的目的。
二、思路及方法：
三效催化剂一般由四部分组成，包括：载体、涂层、活性催化剂、催化剂助剂。三效催化净化法，对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物都有催化作用。本实验准备制备以γ-al2o3及其他金属物质或陶瓷为载体，用la和ce作为催化剂助剂的三效催化剂，并初步研究其催化性能。
三、主要内容：
采用浸渍法、机械混合法、离子交换法等制备三效催化剂
改变不同条件和助剂，改良单钯三效催化剂的性能
探讨改良三效催化剂的催化作用
四、工作计划：
1、2007年12月至2008年2月：查阅相关文献资料，初步确定论文题目;
2、2008年3月：拟定实验方案;
手性催化研究应重视两个问题
（1）应重视新观念、新技术、新方法和新型手性催化剂的研究及应用。例如，外消旋体的动力学拆分是合成光学活性化合物的有效手段，但是理想的产率也只能达到50%，而另一半异构体只能作为副产品废弃掉，造成低的原子经济性。近年来，报道了“动态动力学拆分的方法”，即在反应体系中加入另一种催化剂，可以催化异构化反应，这样，单一光学活性化合物的产率就可以达到80%-90%，化学合成的原子经济性有了很大的提高。其他还比如，不对称活化（毒化）、不对称放大、去对称化反应等新的观念、方法和技术都是需要深入研究和发展的。（2）注重总结规律，注重理论的加强和研究指导。至今，相关的手性催化研究经验的积累，在实验过程中将不对称反应进行排除，发现优良的手性催化剂以及手性配体。所以，手性催化的发展方向需要不断的进行总结规律，注重理论的加强和研究指导。
手性催化研究的发展趋势
真正在手性工业合成中得到应用的技术还十分有限。手性催化合成作为实现“完美合成化学”的重要途径之一，目前还有许多科学问题有待解决，比如：（1）手性催化剂的立体选择性及催化效率问题；（2）手性催化剂结构的创新性问题，也就是具有自主知识产权的、新型高效的手性催化剂的创制问题；（3）受限环境中手性诱导的规律性问题；（4）手性诱导过程中多因素控制的复杂性问题等。当然还包括关于生命起源中手性的起源和均一性等重大基本科学问题。其中，手性催化剂是手性催化研究中的最核心问题。目前对于手性催化剂的研究，还缺乏系统的理性指导以及规律性可循，手性催化剂及高效催化反应的开发，经验、运气和努力是必不可少的，经过理论和概念的创新，才能够将困难化解。发展具有原始创新性骨架的新型手性配体和催化剂，研究配体和催化剂的刚性、电性和立体效应对催化反应影响的规律性，发展高效的手性催化合成方法。利用手性活化、分子识别与组装原理，采用组合方法，发展手性双功能金属络合物以及多组分配体金属络合物催化剂新体系，在此基础上发展全新的高效、高选择性不对称碳-碳和碳-杂原子键形成反应，并应用到生物活性分子和天然产物合成中，为生物活性分子和天然产物发展高效、原子经济和绿色的合成方法。利用细胞催化系统，建立和发展新型生物催化反应，揭示反应的机理；研究组合生物催化、生物催化与金属催化的结合，发展化学和生物催化相结合的方法，并应用于一些重要手性分子的合成。设计合成新型的微、纳米尺度固体手性催化材料，研究受限环境中手性诱导的规律性，发展包括手性光化学反应在内的高效手性催化反应，为均相手性催化剂的负载和实用化提供新的途径，这也是实现手性技术工业应用的重要途径。
本文作者：孙立喆工作单位：黑龙江昊华化工有限公司
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超高分子量聚丙烯酰胺的合成张勇 郭卫东 于永玲 梁斌 鲍春伟 (88)
超声脉冲电脱盐在塔河中质原油加工中的应用苟社全 张黎明 达建文 李清松 常文之 (91)
LS系列催化剂在茂名石化硫磺回收装置的应用许楚荣 (96)
SAC-2000催化剂在丙烯腈装置的工业应用王效斗 (100)
简讯
一种用于酸性气处理的溶剂Sulfinol-X殷树青（译） (99)
硫磺采集系统综合脱气的新方法殷树青（译） (103)
催化裂化和其他非常规工艺生产丙烯技术进展 (118)
日产千吨大型硫磺回收装置殷树青（译） (121)
用于硫磺回收装置配风反馈控制系统殷树青（译） (124)
FCC汽油长期贮存性能的研究殷树青（译） (128)
改进制氢和硫回收装置 应对未来挑战殷树青（译） (131)
一种超声强化脱除催化裂化油浆中残余固体粒子的方法 (138)
常减压装置产品质量升级和能力改造中柴油回收方案殷树青（译） (146)
国内最先进氯化法钛白项目奠基 (154)
全球乙二醇市场将出现产能过剩 (162)
《齐鲁石油化工》杂志稿约 (172)
工业技术
环氧氯丙烷装置环化系统优化控制夏恒 (104)
隔膜法与离子膜法生产烧碱工艺对比分析乔玉元 (108)
苯乙烯储存聚合原因分析及控制措施曹学义 (111)
干法腈纶超尺寸纤维形成原因与控制措施陶煜 (115)
控制IFP一代重整催化剂粉尘量的措施探讨王莹波 刘润玲 (119)
离子膜泄漏检查和修补技术的应用王福林 (122)
CS-Ⅱ型高效雾化喷嘴在重油催化裂化装置的应用魏巍 (125)
输焦系统运行情况分析及改进措施黎晓燕 信众 (129)
大体积钢筋混凝土板修复加固郭良诗 李怀刚 卞玉峰 徐士平 杜博华 (132)
分析与测试
抗氧剂1010的晶型分析刘文华 侯斌 樊祥琳 蔡霞 (135)
毛细管色谱法测定脂肪酸组成王丽芳 (139)
在用有机热载体非蒸发物含量测定方法探讨康茵 梁红 刘顺涛 (143)
专论与综述
液体化工产品储运节能技术的应用巴社 (147)
超声波辅助原油破乳研究进展赵双霞 张义玲 张红宇 苟社全 (151)
影响克劳斯转化率的因素分析刘剑利 马鹏程 刘爱华 陶卫东 (155)
容器静态计量差量分析及对策王学平 (159)
河北雄县地区塑料市场分析及对策张英 (163)
管理与决策
项目施工阶段的目标管理与风险分析吴世友 (166)
组织绩效与员工绩效有机结合 提升企业技术经济指标种明国 董青霞 (169)
LSH-02低温克劳斯尾气加氢催化剂工业侧线试验张绍光 (1)
简讯
我国2009年乙烯产能和产量均突破千万吨 (5)
高浓度有机废水处理新技术 (5)
天然气项目发展呼唤聚乙烯管专用料 (9)
中国石化业布局将在调整中不断的优化升级 (18)
富氧硫磺回收工艺 (18)
二氧化碳可望成为涂层树脂原料 (22)
CO2收集、脱水及压缩设备的工业设计及优化 (22)
中国煤制乙二醇技术工业化应用成趋势 (28)
全球橡胶工业重心移师亚洲 (38)
金属催化机理研究进展 (42)
碳交易制度在石化行业试行 (47)
预计2010年中东地区石油需求增长近5％ (68)
氨合成用原料气的生产方法和装置 (68)
2010塑料加工业发展速度仍较高 (68)
使用水滑石类前驱体的镍基催化剂以及LPG蒸汽转化反应宋晓军（译） (74)
使用微波辅助甲烷分解制富氢燃料的方法和系统宋晓军（译） (77)
硫磺价格上涨属于正常 磷肥企业“放慢步伐” (80)
工业技术
连续重整装置四合一加热炉余热回收节能改造杜博华 刘建军 蒋志军 曹慧敏 (6)
预测控制技术在丁二烯精制单元的应用陈素芳 路铁砚 (10)
XYK-3A/B型橡胶压块机液压系统的改造黄守春 迟守娟 (15)
西夏配水站水池水质分析及控制王基成 付秀峰 严治祥 王晶晶 (19)
油基础油的特点及生产工艺宋宁宁 康茵 (23)
掺炼塔河原油对主要生产装置的影响刘修宇 (29)
110kt/a硫磺回收装置的设计特点与试运雷晓虹 (33)
带式输送系统转运点煤尘污染控制措施赵金钢 王凯东 (36)
研究与开发
节能环保型重油乳化技术的研究开发许晓斌 周忠国 许金山 王凯肖 林健 (39)
pH值对丙烯腈生产过程的影响分析及对策张沛存 (43)
不同Pt分布的Pt-Sn/Al_2O_3催化剂的制备与TPT表征靳彪 马爱增 王春明 (48)
透明聚丙烯EP2X32G结晶性能研究苑东兴 侯斌 刘文华 樊祥琳 (52)
不同聚合度PVC树脂的性能研究张学明 王晶 张新华 刘浩 (54)
丙烯腈流化床流化高度模型参数的计算宫晓燕 (57)
设备与防腐
催化分馏塔结盐原因分析与处理措施韩红亮 (59)
烃化反应器的设计董霞 (62)
氯乙烯裂解炉燃料气节能改造范书胜 (66)
仪表防腐隔离膜片在化工生产装置中的应用贾连生 (69)
分析与测试
乙烯中微量氢分析的影响因素探讨李洁辉 (72)
专论与综述
分子筛连续一体化生产装置的优势分析沈宇 (75)
纤维膜脱硫装置存在的问题及改进措施吴红梅 钱延安 (78)
低负荷下连续重整装置的节能措施探讨王明传 (1)
青岛炼化汽油在线自动调合系统及改进建议王富强 (4)
加氢装置胺液带油原因分析及对策芦华 (7)
Prime—G^＋工艺技术在催化汽油加氢脱硫装置上的应用张为国 李卓旭 武寨虎 (11)
聚丙烯反应器出料口块料形成的原因分析及对策张宏宇 (14)
干燥器气相出口温度对离心干燥系统的影响尹华 杜亚辉 赵兵 刘志凌 (17)
KTA-2型脱砷剂在丙烯精制上的应用王树立 (19)
研究与开发
丙烯氨氧化合成丙烯腈的反应机理及其应用张沛存 (21)
沥青树脂基炭纤维固化机理初探侯宝花 李光科 郭燕生 李士斌 (26)
PVC树脂光学性能的影响因素研究贾小波 李静 刘容德 (30)
油剂对干法腈纶丝束可纺性的影响史向臣 (33)
简讯
独山子石化两科研成果通过鉴定 (29)
CO2保护焊成功用于天津乙烯 (32)
3T—BAF污水回用技术有望推广 (32)
促进天然气绝热蒸汽预转化催化剂宋晓军（译） (41)
使用水滑石类前驱体的镍基催化剂及LPG蒸汽转化反应宋晓军（译） (44)
利用反应精馏的一段萃取分离裂解碳五馏分的方法付静（摘编） (70)
烃类转化催化剂及使用该催化剂的烃类转化工艺宋晓军（译） (82)
设备与防腐
加氢反应器的质量控制魏艳萍 (37)
新型蒸发式空冷器在氯乙烯装置的应用王永荣 范书胜 (42)
新型电加热炉控制器的应用郑云成 (45)
NG25／20汽轮机振动原因分析李振清 (50)
搅拌轴失效原因分析及措施张爽 张忠政 梁华 蒋俊 (52)
冷却塔腐蚀原因分析及措施张春燕 杨盛启 (56)
专论与综述
2009年国内苯乙烯行业发展特点及市场预测宋祥东 (59)
高含盐石化污水处理研究进展解洪梅 (64)
剩余活性污泥处理技术及发展趋势杨肖杰 程丽华 (71)
管理与决策
浅谈企业物资供应过程控制张仁武 (75)
论成品油品牌销售策略王成龙 (78)
无
中国石油化工肌份有限公齐鲁分公司腈纶厂简介 (F0002)
剂用量对硬质PVC性能的影响孔秀丽 肖恩琳 刘浩 许永森 (83)
山梨醇缩醛成核剂成核机理初探苑东兴 李素真 樊祥琳 郑莉 王文才 (86)
延迟焦化装置废水预处理研究及应用詹爱霞 孙瑞光 张凤祥 (89)
UPVC的塑化性能分析研究张学明 刘浩 贾小波 (93)
污水处理场含油浮渣处理工艺在炼油厂的应用刘承河 唐文祥 徐华 (97)
过氧化氢溶液分解特性研究刘中兴 谢传欣 石宁 徐伟 (99)
3Cr13材料的超音速电弧喷涂工艺试验研究王树国 (103)
齐鲁石化电网稳态分析王蕴 (106)
简讯
二甲醚的制备工艺付静（译） (88)
烃类重整催化剂及其烃类重整的方法宋晓军（译） (113)
全球催化剂需求持续增长 (117)
带有HCR^TM尾气处理的新建SRU成熟操作经验殷树青（译） (123)
2011年我国原油加工量将达405Mt (129)
工业技术
4.0Mt/a常减压蒸馏装置节能改造朱胜军 张晓辉 (109)
HDPE装置反应器运行周期缩短原因及措施修青博 张震旻 (114)
催化重整装置节能挖潜探讨刘学东 于德海 (118)
FS-ZD再启动控制器在胜利炼油厂的应用司书庆 (121)
变频调速器在节能改造中的应用魏振忠 (124)
干法高缩腈纶毛条缩率的影响因素探讨于建军 (127)
大港石化公司低温热利用改造及效果侯永兴 苏昌懋 李明楷 姚丹郁 (130)
胜利炼油厂循环水场节水减排措施探讨马增国 (133)
增设水热媒系统 回收焦化加热炉烟气余热孙鹏 (137)
设备与防腐
减底热油泵振动原因分析与措施张春法 王起军 (139)
引风机轴承发热原因分析及处理方法王志刚 (142)
专论与综述
国内外MTBE市场现状及趋势分析付静 (144)
PVC在国内外汽车电线领域的应用孙丽朋 (150)
管理与决策
企业内部控制要素探析张勇 (154)
浅谈企业全面预算管理郝宏伟 (158)
分析与测试
芳烃装置气体组成分析方法的改进李洁辉 (162)
计算机信息技术
异构环境数据路由技术在ERP系统外挂接口上的应用刘燕 (165)
无
中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司研究院 (F0002)
氯碱含盐污水处理技术开发及应用邱纯书 王建娜 潘咸峰 王基成 李茂双 (169)
气体分布器对浆态床环流反应器内流体流动特性影响的研究边清 唐晓津 王少兵 张占柱 (174)
橡胶填充油添加剂优化研究李新华 梁成安 邱继军 (179)
Aspenplus模拟环丁砜萃取精馏苯乙烯工艺过程陈会 梅智明 (182)
干法腈纶聚合物相对分子质量对纤维用板量的影响李志强 (186)
HDPE循环气冷却器改造前后换热效能比较赵熠 (189)
简讯
降低FCC再生器NOx排放的新技术殷树青（译） (173)
Claus燃烧炉中BTX转化机理研究殷树青（译） (173)
我国聚丙烯酰胺市场需求增加宋晓军 (188)
催化剂性能的提高促进了接近零含量柴油的生产殷树青（译） (193)
一种自热转化制氢催化剂及其制备方法和使用方法宋晓军（译） (197)
丙烯和异戊二烯的制备付静（译） (201)
一种用于蒸汽转化的具有大比表面结构的催化剂宋晓军（译） (205)
Shell生产柴油／丙烯最灵活的FCC技术（MILOS）殷树青（译） (208)
制备伯卤代烷烃的催化蒸馏工艺付静（译） (223)
我国二甲醚产能过剩企业开工率较低宋晓军 (246)
工业技术
NID脱硫工艺运行状况浅析张昕明 (194)
丙烯酸甲酯储罐聚合物产生的原因与措施任青军 (198)
自动装汽车系统使用过程中的问题及措施李莉 (202)
LLDPE装置冷凝态操作的运行分析段纯刚 李延辉 (206)
重油裂化催化剂RMS-8的工业应用闫霖 (209)
母管压力协调技术在齐鲁热电厂的应用陈淑萍 (215)
环氧氯丙烷装置环化系统的改造及效果毕明霞 吴玉斌 王明功 (218)
高效杀生剂的筛选与应用景琦 (221)
设备与防腐
聚苯乙烯装置熔融泵轴封改造张贵顺 (224)
复合板的焊接技术孙廷波 (227)
第一制氢装置废锅内漏的原因分析及对策杨国忠 (232)
干气密封技术在胜利炼油厂的应用马维忠 刘云秀 (236)
分析与测试
柴油氧化安定性测定影响因素考察陈春丽 王宝增 (239)
置换滴定法测定催化剂中二氧化钛的含量田力 谭永放 周武德 (243)
专论与综述
国内PVC市场分析及发展趋势张仁武 (247)
炼厂气分级利用徐勤利 (252)
管理与决策
【关键词】催化剂 柴油 加氢 工业应用
1 前言
根据柴油产品质量升级的需要，中国石化股份有限公司沧州分公司新建一套160万吨/年柴油加氢精制装置。该装置的建成投产为中国石化向河北地区提供满足国Ⅲ标准车用柴油提供了重要保证。装置原则流程见图1。
2011年5月31日沧州分公司160万吨/年柴油加氢精制装置建设工程顺利中交，进入开工准备阶段。装置首次开工使用的是石油化工科学研究院研制开发，催化剂长岭分公司生产的新型柴油超深度加氢脱硫催化剂RS-1100。本文主要介绍了RS-1100催化剂在160万吨/年柴油加氢装置上的工业应用情况。
图1 柴油加氢装置工艺流程示意图
2 装置开工
2.1 催化剂主要性质（表1）2.2 催化剂装填
该装置分三个床层，上床层顶部装保护剂，所有催化剂均采用布袋式装填。催化剂装填工作由江苏天鹏公司负责，装填过程操作和装填高度严格按照石科院提供的方案进行。催化剂装填结束后车间、装填公司以及催化剂技术供应商一起对催化剂的装填数据进行了确认。
合计装填RS-1100催化剂104.55t，RG-1保护剂3.92t。RS-1100催化剂和RG-1保护剂的装填堆密度分别为：0.843t/m3和0.443t/ m3。
2.3 催化剂干燥
催化剂干燥操作条件为：系统压力2.0MPa，循环气量40000～50000Nm3/h（循环氢压缩机最大量循环），最高干燥温度160℃。
催化剂干燥过程的床层温度分布均匀，最大径向温差在1℃以内。由于氮气条件下，循环气量较小，床层温度提温速度较慢，经过讨论适当延长了催化剂干燥时间。催化剂干燥阶段最高温度恒温48小时。在此期间共脱水约3.6吨，占催化剂总重的3.44%。
2.4 催化剂预硫化
装置氢气气密合格后，降低系统压力至5.0MPa，控制反应器入口温度低于140℃，引直馏煤油进装置，开始按照硫化程序升温硫化。催化剂硫化阶段的主要操作条件为：反应器入口氢分压4.0～5.0MPa，反应器入口温度140～320℃，循环氢压缩机最大量循环，进油量160t/h。
反应器入口温度升至175℃，开始向反应系统注硫化剂，然后根据循环氢中的硫化氢浓度分析结果调整注硫速率。整个催化剂预硫化共持续32小时。通过高分界位计算硫化期间生成水量接近9t，达到催化剂理论脱水量的90%左右。说明催化剂预硫化比较完全。
标定期间所用的原料为焦化汽柴油和常二、常三线直馏柴油的混合油。各种原料的比例和主要性质见表3。从表3的数据可以看出，标定原料中二次加工汽柴油占30%，混合原料性质较好，精制的主要目的在于完成深度脱硫，并适当提高柴油十六烷值。使其分别达到小于350μg/g和大于51的国Ⅲ柴油指标。表中同时列出了该装置设计原料的典型性质。对比设计数据发现，本次标定的原料比设计值略差，主要表现在原料密度、硫含量高于设计值、柴油馏分的十六烷指数低于设计值（表2）。
3.2 标定期间的主要操作参数
标定期间的主要操作参数见表4。从表中数据可以看出：本次装置标定为满负荷标定，标定期间的各项操作参数基本达到设计值。对比两次记录的数据还可以看出，标定期间的操作比较平稳，标定的平均条件为：处理量～190t/h，反应器入口氢分压6.0MPa，平均反应温度～311℃，氢油体积比～466，化学氢耗量0.66。对比设计值可以发现，本次标定的平均反应温度比设计值低近20℃。
标定期间的催化剂床层温度分布情况见表5。由表5的数据可以看出，催化剂床层内的温度分布十分均匀，同一高度的径向温度差基本在±1℃以内。说明本次催化剂装填工作完成良好，物流在反应器内没有偏流或‘沟流’的情况。催化剂装填质量的好坏为装置长周期平稳运转提供了保障（表3）。
3.3 主要产品性质
装置标定期间的主要产品性质见表6。表中同时列出了国Ⅲ柴油的主要性质指标。对比柴油产品性质和国Ⅲ柴油的性质指标可以看出，对160万吨/年柴油加氢装置，采用RS-1100催化剂可以在设计工况下，生产满足国Ⅲ柴油标准的柴油产品（表4）。
*石脑油中的硫大部分为无机硫（硫化氢），有机硫含量小于2μg/g。
4 结论
（1）RS-1100催化剂在沧州炼化公司新建160万吨/年柴油加氢装置上开车一次成功。装置开工过程操作平稳。
（2）标定期间，反应器各个阶段床层的径向温差基本在1℃的范围之内，反应系统压降较小为0.11MPa，说明催化剂装填比较好，气液相分布比较均匀。
（3）标定结果表明，与设计相比在原料性质变差的情况下，使用RS-1100催化剂可以在平均反应温度降低20℃的条件下，生产出硫含量小于300μg/g，满足国Ⅲ标准的低硫柴油产品。并且部分参数优于设计指标。说明RS-1100催化剂具有很好的加氢脱硫活性。
（4）本次标定160万吨/年柴油加氢装置的化学氢耗为0.66%，高于设计值。主要是由于新氢纯度低（以重整氢气与制氢氢气混合的氢气作为氢源），导致仪表计量偏差造成的。
参考文献
[1] 李大东主编.加氢处理工艺与工程.第一版[M].北京：中国石化出版社，2004，523-526
[2] 何波，刘刚，吕亮功. 新型加氢精制催化剂RN-10B的工业应用[J].石化技术与应用，2003，21（5）：351-353
关键词： AgCl FeO 大学生创新创业计划项目 实验设计
大学生创新创业训练计划项目是教育部在“十二五”期间开始实施的国家级项目。创新训练项目是本科生个人或团队，在导师的指导下，自主完成创新性研究项目设计和项目实施、研究报告撰写等工作。项目的实施可以促进教育思想观念的转变，进而改革人才培养模式，强化创新创业能力训练，增强高校学生的创新能力和在创新基础上的创业能力，培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才。
随着半导体及其复合纳米材料的快速发展，可见光光催化降解有机染料实现了可能，并受到广大科研工作者的青睐。银是一种价格较为便宜的贵金属，由于银纳米粒子具有很强的局域表面等离子体共振效应，将银纳米粒子与半导体结合可以显著提高半导体的光催化活性。AgCl具有优异的光催化活性，但其见光不稳定，在光照下易在表面生成单质Ag纳米粒子，从而得到Ag/AgCl复合结构。AgCl与原位生成的Ag具有良好的界面接触，从而使材料对可见光的吸收显著增强，导致Ag/AgCl具有比AgCl更强的光催化活性和稳定性。
光催化材料的可回收利用是实现其商业化应用的重要条件。对于银系半导体光催化剂来说，由于其价格较贵，循环使用显得尤为重要。将光催化材料与磁性纳米粒子结合，构筑复合光催化剂，可通过磁分离实现催化剂的回收利用，从而降低成本。在磁性纳米材料中，FeO由于价格低廉、环境友好且具有较大的饱和磁化强度，已引起研究者的广泛兴趣。研究表明，一方面与FeO复合可以提高催化剂的回收利用率，另一方面半导体与FeO之间的能级差能有效抑制电子-空穴的复合，从而形成有效的电荷分离，提高半导体的光催化活性。本实验通过两步法合成出Ag/AgCl/FeO复合光催化剂，利用XRD、TEM等测试手段对样品进行表征。同时以亚甲基蓝（MB）为目标污染物，研究Ag/AgCl/FeO复合光催化剂的可见光光催化性能，了解其在光催化和环境污染治理领域的应用价值。
1.实验部分
1.1实验试剂
Fe（acac）（98%）购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司，其他试剂购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯，使用前未经纯化。
1.2Ag/AgCl/FeO复合光催化材料的制备
FeO胶体溶液参照文献方法制备[1]。将0.18gAgNO与0.1g聚乙烯吡咯烷酮溶解于36mL的乙二醇中，搅拌30min后，加入一定量的FeO胶体溶液，于160℃回流反应30min，所得的样品经离心、去离子水和无水乙醇洗涤后置于45℃的真空烘箱中干燥，得到样品Ag/FeO。
将烘干的样品进行研磨处理，称取50mg，加入20mL去离子水，在磁力搅拌下慢慢滴加20mL0.05M的FeCl溶液，搅拌反应3h后，将所得的样品离心、洗涤、干燥，研磨保存，得到Ag/AgCl/FeO样品。作为比较，在相同条件下可合成Ag/AgCl光催化材料。
1.3光催化实验
以MB为目标污染物，通过对MB的降解反应来考察样品的光催化活性。光催化实验在GHX-3型光化学反应仪（扬州科教仪器有限公司）中进行，光源为250W的氙灯。在光源与反应瓶之间加滤光片，以去除λ
1.4样品的表征
采用X-射线衍射仪（XRD，Bruker D8 Advance）测定样品的相结构。采用透射电子显微镜（TEM，JEM-2100）测定样品的微观结构。以BaSO为基底，采用Shimadzu UV-2450紫外-可见分光光度计测试样品的紫外―可见漫反射光谱，采用UV-1800PC紫外―可见分光光度计测试样品的紫外―可见光谱。
2.结果与讨论
通过XRD对样品进行表征，可以证明该实验合成的最终产物为Ag/AgCl/FeO复合光催化剂；通过TEM和HRTEM对样品表征，可以得到样品的微观形貌，进而得到其尺寸大小；利用紫外-可见漫反射光谱研究样品对光的吸收能力的大小；为了进一步评价样品的光催化活性，以MB为目标污染物，在可见光照射下对其进行光降解，通过研究MB溶液的吸光度-时间曲线可以判断MB的降解情况。同时，Ag/AgCl/FeO的光催化活性可以通过改变其中FeO的含量而加以调控。Ag/AgCl/FeO增强的光催化活性使其在光催化领域具有潜在的应用价值。
学生通过本实验的前期准备工作，如文献检索与阅读、方案设计与调整等，可以充分锻炼其自学能力；通过X-射线衍射仪、透射电镜和紫外-可见分光光度计的使用，在掌握这些仪器的基本测试原理和方法的基础上，进一步加强学生在实验技能方面的培养和训练；通过实验的具体实施及数据处理分析软件如Jade和Origin，可以提高学生对作图软件的使用及相关数据处理和分析的能力，这些都会对其今后科研工作起到至关重要的作用。
参考文献：
摘要：
采用流态化浸出技术研究了从环氧乙烷用失效银催化剂中银的工艺。考察了流化状态、硝酸用量、反应时间等参数对银浸出效果的影响，得到了最佳工艺条件。采用自制流化态溶解装置，使废催化剂处于流动翻滚状态，硝酸用量为理论用量的1.2倍，反应时间不低于1h，银的浸出率可达到99.88%。浸出液氯化沉淀后采用传统方法精炼提纯，得到99.95%纯度的银。
关键词：
冶金技术；失效催化剂；银；回收；流态化
环氧乙烷是全球产量最大的有机化工产品之一，2013年全球环氧乙烷生产量约2500万吨，我国的年产能超过500万吨，每年实际生产量超过300万吨[1-2]。目前，全球工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯氧化法生产环氧乙烷，银催化剂是生产环氧乙烷的核心材料。我国大部分银催化剂都依赖进口，主要的催化剂供应商包括壳牌公司(Shell)、美国科学设计公司(SD)、美国联合碳化学公司(UCC)等，近年来已有部分装置使用了燕山石油化工研究院和上海石油化工研究院生产的银催化剂[2-5]。在使用过程中，银催化剂的活性逐渐减弱、选择性降低，导致单位产品生产成本增加[6-7]，因此使用一定时间(2~4年)后必须更换催化剂。按照产量推算，国内每年报废的银催化剂约1000吨，可回收的银约200吨。以前报废的催化剂多数以返修的名义送到国外回收处理。由于受到《控制危险废料越境转移及其处置巴塞尔公约》的限制，失效催化剂作为危险固体废弃物，转移、出口变得越来越困难。同时，随着国内催化剂技术的发展，国内贵金属回收企业开展失效银催化剂回收业务的机会也越来越大。本文主要针对环氧乙烷行业的失效银催化剂中银的回收技术展开研究，围绕这一物料开发实用的回收工艺和装备，为国内贵金属回收企业开展相关业务提供技术支持。
1实验部分
1.1原料
实验使用的失效银催化剂来自东北某环氧乙烷生产厂，新催化剂由美国科学设计公司(SD)提供。本次实验使用的失效催化剂已使用2年，为灰色拉西环。催化剂单个颗粒高约8mm，外径约8mm，内孔直径约3mm，样品外观见图1，X射线荧光光谱成分分析结果列于表1。由表1的结果可知，该催化剂的主体是氧化铝和银。由于XRF分析仅能提供半定量结果，因此，进一步采用化学法定量分析了银含量，确定其值为16.38%。用X射线衍射仪检测，确定载体氧化铝的晶型为α型，难于用酸溶解。
1.2实验设备
实验所用主要设备为自制的流态化溶解装置，装置示意图如图2所示。图2中的流态化反应器为聚丙烯材质，下部为锥形，锥底Φ0.1m，锥高0.1m，锥底架有筛板，筛网孔的尺寸为2×2mm，中部为圆柱形，Φ0.1m，高0.7m，中部有效容积约为5.5L，上部为圆柱形，Φ0.2m，顶部盖子上留有尾气出口。中间槽为聚氯乙烯材质，配有盘管加热器。料浆泵为防腐型气动泵，流量可调节。流量计为非接触式电磁流量计。图2中，流态化反应器中的料液从上部溢流口进入中间槽，加热后用泵输送进入流态化反应器底部，通过筛网均匀地分散到反应器内，过量的溶液从上部的溢流口流入中间槽，反应产生的尾气从反应器顶部的尾气出口排放。
1.3实验过程
1.3.1溶解
称取2.00kg废催化剂放入流态化反应器，在中间槽内加入定量的去离子水和试剂级硝酸，调节加热器功率，控制料液温度，调节料浆泵的流量，将硝酸按照预定流速泵入反应器。反应完毕后停止加热，打开放料阀，放出溶解液。
1.3.2洗涤
在中间槽内加去离子水，打开料浆泵，用水清洗废催化剂溶解渣，循环10min停止洗涤，打开放料阀，收集洗水。反复清洗3次，洗过的溶解残渣烘干，称重后分析银含量。
1.3.3银的精炼
合并溶解液和洗水，加入氯化钠，得到氯化银沉淀，用水合肼还原得到纯银粉，洗涤烘干后高温铸锭，得到纯银产品，取样分析产品质量。
2结果与讨论
废催化剂为不规则颗粒，一般来说应破碎磨细后加酸搅拌溶解，黄万抚等[8]和王敏[9]均是破碎后再溶解。结合物料的特殊情况，在实际生产中这种方式存在一些问题：1)破碎、磨细过程中不可避免地存在粉尘飞扬损失，由于贵金属含量高、价值高，应尽量避免物料的损失；2)物料的密度较大(经测定，研磨到40目，堆密度为2.39g/cm3)，溶解过程中需要较大的液固比才能维持良好的搅拌状态，将增加硝酸的使用量，而且较大的液固比会影响设备的生产能力；3)破碎后的物料粒度较小，影响过滤和洗涤。因此也有部分研究采用了不破碎、静态溶解的方式处理这类物料[10-12]，但直接静态溶解不仅溶解速度慢，而且溶解率不高。张卫[13]采用静态溶解的方式，溶解过程长达1~3天，渣中的银含量较高，且存在反应死角，甚至出现“新料”的情况。在前人研究的基础上，本实验采用了流态化浸出的方案，自制了流态化反应器，物料不破碎直接浸出，通过流态化实现动态浸出，提高浸出效率。
2.1流量的影响
控制溶解条件，取废催化剂2.00kg，加入去离子水3L、60%试剂级硝酸1L，反应温度设置为80℃，调节料浆泵的流量，使物料处于不同的流化状态反应2h，分析溶解渣中银的含量，结果见图3。从图3可以看出，随着流量增大，渣中银的含量快速降低，直至趋于稳定。这与实验观察到的现象一致：当流量为10m3/h时，流化反应器中的固体物料基本处于静止状态，固液接触不充分，催化剂内部分银未被浸出。当流量设置为20m3/h时，溶液的湍动程度加强，催化剂颗粒开始流动，当流量设置为30m3/h时，催化剂颗粒已经随着溶液一起在反应器内上下翻动。随着流动状态的改善，扩散和传质都比较充分，渣中银的含量已经低于200g/t。在黄万抚等人[8]和王敏[9]的研究中，不溶渣中银的最低含量分别约为630g/t和260g/t。因此，渣中银含量低于200g/t已经趋于极限。结合实际情况，选择30m3/h的流量为最佳实验条件。
2.2硝酸用量的影响
取废催化剂2.00kg，加入去离子水3L、设定量的60%试剂级硝酸，反应温度设置为80℃，调节料浆泵的流为30m3/h，反应2h，通过溶解渣中银的含量计算溶解的效率，结果如图4所示。由图4可知，硝酸的用量达到360mL后渣中银的含量基本保持稳定，均在200g/t以下。
2.3溶解时间的影响
取废催化剂2.00kg，加入去离子水3L、60%试剂级硝酸360mL，反应温度设置为80℃，调节料浆泵的流为30m3/h。在不同溶解时间取样，测定溶解渣中银的含量，结果如图5。由图5可以看出，当反应时间达到45min后，银基本被溶解完，渣中银的含量低于200g/t，综合考虑，选定浸出时长为60min，与静态浸出需要数天相比[14]，浸出时间已经极大缩短。综合上述实验结果，最佳浸出条件为：调整料浆流速使废催化剂物料处于流动翻滚状态，硝酸用量为理论用量的1.2倍，反应时间不低于1h。按照最佳浸出条件，进行了3次验证实验，最终渣中银的含量分别为183g/t、167g/t、174g/t，含量基本稳定在200g/t以下。按照200g/t计算，银的浸出率大于99.88%。收集的溶解液和洗水合并，加入氯化钠生成AgCl沉淀。静置澄清，经检测上层清夜中银含量低于0.0005g/L，上清液排入废水收集池。
2.4银的精炼提纯
得到白色AgCl沉淀采用传统方法[14-15]精炼提纯银。沉淀加水洗涤数次，加入碱和水合肼还原，得到灰白色的海绵银粉。银粉用水洗涤6次，脱除其中的盐，烘干后放入马弗炉高温熔化，设置温度为1100℃，保温1h后冷却，得到银白色的金属银锭。取样分析杂质，产品质量达到国家标准[16]中99.95%银的纯度要求。
3结论
采用自制反应装置，以流态化方式浸出废催化剂中的银，避免了磨料过程的粉尘飞扬损失，实现了不规则颗粒物料的动态浸出。通过实验确定了流态化浸出的最佳条件为：废催化剂物料处于流动翻滚状态，硝酸用量为理论用量的1.2倍，反应时间不低于1h。在最佳浸出条件下，浸出渣中银的含量可达到200g/t以下，银的浸出率达到99.88%。采用流态化技术，浸出率高，硝酸消耗量少，时间更短，快捷高效。
参考文献：
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（华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074）
【摘 要】采用静电纺丝法制备了CeO2纳米纤维，利用XRD、SEM对样品的结构和形貌进行了表征。以甲基橙为目标降解物，研究了CeO2纳米纤维在自然光作用下的催化降解性能，利用UV-Vis对吸光度变化进行了表征。结果表明煅烧温度为500℃时，纤维形貌最好；CeO2纳米纤维对甲基橙的催化降解作用优于工业用微米级CeO2粉末。
关键词 静电纺丝；CeO2纳米纤维；催化降解
0 引言
CeO2属于典型的萤石型立方相氧化物，该结构中有许多立方体空隙，通常被称为敞型结构。作为一种重要的功能型材料，由于其独特的性质，CeO2被广泛应用于氧化还原反应中，在机械、催化、电化学和光学等领域有着重要的应用价值[1-4]。
本文采用静电纺丝技术制备了CeO2纳米纤维，并采用XRD、SEM对纤维的结构及形貌进行了表征，采用甲基橙作为目标降解物，对CeO2纤维的催化性能进行了研究。
1 实验
称取适量硝酸铈用去离子水溶解，搅拌直至完全溶解，另外称取少量PVP（K-88）加入无水乙醇中，搅拌直至完全溶解，然后将两种溶液混合，继续搅拌至完全混合均匀，即得到均匀、透明且有一定粘度的前驱体溶液。将前驱体溶液放置到静电纺丝仪器的注射器中，在注射器针头和接收器分别加上电压，调节电压大小，即可在接收器的铝箔上收集到复合纤维。将复合纤维置于马弗炉中煅烧，分别在500℃、800℃、1000℃、1200℃保温2h，最终得到淡黄色固态样品。
将甲基橙用去离子水充分溶解得到甲基橙溶液，然后取100mL甲基橙溶液置于锥形瓶，将锥形瓶放入25℃的恒温水浴中，搅拌下加入0.20g制得的CeO2纳米纤维，分别在反应1h、3h、24h后测试溶液的吸光度值。另外称取0.20g购买的工业用CeO2粉末作为CeO2纳米纤维催化降解的对比实验。
2 实验结果与讨论
2.1 SEM分析
图1为复合纤维在不同温度下煅烧所得的CeO2样品的SEM照片。当煅烧温度为500℃时，纤维分布好，表面光滑，且直径很均匀（图1（a））；当煅烧温度为800℃时，纤维直径也较为均匀（图1（b））；但是当煅烧温度达到1000℃时，虽然样品仍能保持一维纳米纤维结构，但纤维表面变得粗糙，且直径不均匀（图1（c））；当煅烧温度升高到1200℃时，样品的形貌发生了很大的变化，一维纳米纤维结构几乎完全消失，转变成颗粒状（图1（d））。因此，在煅烧温度为500℃时能得到形貌最好的CeO2纳米纤维。
2.2 XRD分析
图2为复合纤维分别在500℃下煅烧2h后所得样品的XRD图谱。经过与标准JCPDS卡片比对可知样品是单一的萤石型立方相结构的CeO2。
3.3 催化性能研究
图3为CeO2纳米纤维催化作用下甲基橙溶液在不同时间的紫外光谱图。由图中可以看出，随着降解时间的延长，甲基橙溶液在465nm处的吸光度值逐渐减小，说明CeO2纳米纤维对甲基橙溶液的降解率越来越高。
图4为CeO2纳米纤维催化作用下甲基橙溶液在不同催化剂作用下的紫外光谱图。其中，（a）为初始甲基橙溶液的紫外光谱图，（b）、（c）分别为CeO2纳米纤维和工业用微米级CeO2颗粒降解后的甲基橙溶液的紫外光谱图。由图中可以看出，CeO2纳米纤维和工业用微米级CeO2粉末对甲基橙溶液均有催化降解作用，但CeO2纳米纤维的催化降解作用比工业用微米级CeO2粉末明显很多。计算得出加CeO2纳米纤维经过3h搅拌后降解率为48%，而加工业用微米级CeO2粉末经过3h搅拌后降解率为15%。
实验表明，CeO2纳米纤维的催化降解作用优于工业用微米级CeO2粉末。这是因为，当CeO2的粒径减小到纳米级时，表面原子迅速增加，光吸收效率提高，使光生载流子的浓度增大，而且CeO2纳米纤维的比表面积非常大，甲基橙的吸附量增加，从而增大了降解反应的几率。因此，CeO2纳米纤维的催化活性远大于微米级CeO2粉末，表现出优异的催化降解作用。
3 结论
本文采用静电纺丝的方法成功制备了立方相多晶CeO2纳米纤维，当煅烧温度为500℃时，纤维形貌最好，表面光滑，且直径很均匀。紫外光谱分析表明，静电纺丝制备的CeO2纳米纤维和工业用微米级CeO2粉末对甲基橙均有催化降解作用，CeO2纳米纤维对甲基橙的催化降解作用优于工业用微米级CeO2粉末。
参考文献
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关键词：DOP废水；中水回用；氧化；
中图分类号：X703 文献标识码： A
本公司主要产品有DOP、MMA、ACR等，各车间废水主要特征见表1：
表1：废水原水特征表
原采用废水处理工艺见表2：
表2：原废水综合处理工艺
实践结果表明，经过该工艺处理后，废水中SS、氨氮、总磷指标均能持续稳定达标，但水解池污泥经常上浮，污泥浓缩困难，二沉池水面上常有一层油膜，这样的处理后废水根本不能回用。经公司技术人员长期的跟踪调查研究，一致认为造成废水处理不稳定的主要因素为DOP废水，因此改善DOP废水处理效果成为关键。
DOP在反应过程中产生的高浓度废水主要含邻苯二甲酸盐类、邻苯二甲酸、微量醇及酯类等物质， COD较高，且在生产过程波动时会有更多的油类物质随废水排出。国内处理DOP废水的方法主要有酸化、絮凝、沉降、蒸馏、氧化、内电解等，结合企业场地及生产实际现状，公司采用了隔油-解析-氧化-沉淀路线，取得了良好的效果，大大减轻了生化处理负荷，实现了中水回用的目标。
工艺的确定
1、隔油回收
利用油水分离的特性，通过四级分隔的串接隔油池，采用下进下出的方式。延长废水停留时间，凝聚小颗粒、过滤大颗粒油类，自然降温,有效分离出大部分的油类，并回入系统。COD从进水时的40000~50000mg/l降到8000~10000mg/l。
2、解析分离
隔油后的废水中仍含有小颗粒的油类，靠自然沉降分离效果很不理想，理论上只要停留时间够长即可达到分离效果，但是由于场地原因，一般企业很难实现，因此本工艺引进解析装置，内置45度不锈钢斜板，底部设气浮装置，自动滴加盐酸调节PH值，如图1所示，PH值为8以下去除效果较好，但考虑到运行成本及后阶段MMA酸性废水的影响，本项目选择调节PH值至8左右，此时的出水COD进一步降到4600~5800mg/l。
3、催化氧化
钛酸酯类催化剂水解物会携带油类物质，在水洗粗产品过程经分层进入废水中，在隔油和解析过程均不能完全将催化剂水解物与油类物质分离，若不在预处理过程解决，则仍会造成后续生化处理过程污泥上浮等问题，因此引入了催化氧化工艺。
在项目设计过程选用了双氧水（如图2）和亚铁催化剂（如图3）两种方案。选取半年时间为计算段，废水总量为20000吨，选择双氧水配比为1%，耗用双氧水200吨，折算成本为24万元，而半年更换催化剂成本为3万元。虽然双氧水处理效果要明显优于催化剂，但考虑到企业运行成本最终确定引进湿式催化氧化塔，该塔为填料塔，内充亚铁催化剂填料，经解析后废水自塔底进入，塔顶溢出，催化剂水解物中的油类经催化氧化后得到充分分离，且将长链有机物断链成小分子，也为下一步处理减轻负荷。
4、高效沉淀
高效沉淀池总容积为30M3，填料体积10M3，经催化氧化后的废水经过沉淀后实现钛酸酯催化剂残渣下沉，收集后集中处理。经预处理后的废水中COD及催化剂残渣得到了有效处理，大大降低了后续生化处理负荷。
5、综合处理
改进后废水综合处理工艺流程如图：
改变了DOP原水直接进入生化处理，且DOP废水预处理后的PH值在8左右，与MMA酸性废水正好可以相互中和，降低运行成本。
新工艺运行30天后对总排口进行监测，每天采一个样，连续采10天，与改进前同样采样方式所取得的数值进行对比，从对比图可以看出，DOP装置增加预处理设施后，COD排放指标从97.2mg/l降到了38.8mg/l，水面不再漂浮油膜，水解池和二沉池的污泥不再上浮，有效提高了生化处理装置运行的稳定性，且满足了中水回用到DOP车间作为水洗水和冲洗水的标准。
结论
1、本工艺借鉴了国内同行业废水治理的经验，结合工厂各车间废水的实际情况，经反复研究试验，最终确定的一条工艺路线，该工艺路线具有流程简单，投资少，操作方便，维护简便的特征。
2、环境效益显著，完全避免了改进前时有超标的现象，出水稳定达到了国家排放标准。
3、经济效果明显。改进前基本每月需要外采活性污泥2车（4.8万元/年），每天安排2名工人（工资5万元/年）在DOP污水管线沿线打捞DOP废油，打捞出来的废油不能回收利用。改进后工艺在解析之前的废油均能直接回到生产系统，每天可直接减少DOP损失100kg左右，折合经济效益约28.5万元/年。中水回用量按每年20000吨计，新鲜水处理成本约0.67元/吨，折合经济效益为1.34万元；DOP预处理设施工程总投资为27.53万元，按照10年设计寿命计算，每年折旧2.753万元，每年更换催化剂2次月6万元，因此每年可产生直接经济效益为28.5+4.8+5+1.34-2.753-6=30.9万元。
参考文献：
于国明，胡世昌，许德义.DOP生产后处理新工艺的研究.精细石油化工文摘，1999,12（1）：76-77
