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[中国化工报]非贵金属催化剂首用于VOCs治理

非贵金属催化剂首次在挥发性有机化合物(VOCs)处理领域实现工业应用,填补了国内空白。近日,由南京工业大学和长华化学科技股份有限公司自主研发的“稀土改性非贵金属体系VOCs燃烧催化剂的制备及应用技术”项目通过江苏省化工行业协会的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,该项目研制的非贵金属体系VOCs燃烧催化剂及规模化制备技术、VOCs处理成套工艺技术处于国际先进水平,为化工、制药、染料、印刷等行业的VOCs治理提供了技术支撑,具有广阔的应用前景。

替代贵金属催化剂

催化剂技术是当今高新技术之一,也是能产生巨大经济和社会效益的技术,被广泛应用于VOCs脱除、汽车尾气净化、脱硫脱硝等领域。

92在线视频精品免费观看该项目的总负责人、南京工业大学化工学院管国锋教授介绍说:“发达国家国民经济总产值的20%~30%直接来自于催化剂和催化反应,化工产品生产过程中,85%以上的反应都是在催化剂作用下进行的。VOCs在大气污染中扮演着重要角色,易对环境造成极大污染,严重影响人体健康。”针对国家对环境和空气治理的迫切需求,项目组进行了催化燃烧处理VOCs技术的研发,希望为环境保护事业贡献力量。

92在线视频精品免费观看2007年左右,项目组就开始非贵金属催化剂的研究。项目组成员南京工业大学化工学院万辉教授表示,基于稀土元素Ce较强的储释氧能力,以廉价的Co、Mn等非贵金属为活性组分,调控Co、Mn等活性组分的组成、晶相与暴露晶面,实现了催化剂活性组分、涂层和载体之间的高效协同,提升了催化剂性能。“我们创制的非贵金属催化剂,不仅高效、性价比高,而且环境友好,成本降低45%,能实现对价格昂贵的进口贵金属催化剂的有效替代。” 万辉介绍说。

各类VOCs协同脱除

为了有效降低VOCs起燃温度,提高VOCs的脱除效率,项目组创造性地构建了具有多活性中心的高性能催化材料。

92在线视频精品免费观看“我们通过调控催化剂的化学组成、离子价态、孔结构、分散状态等,降低了低浓度有机物氧化反应活化能和起燃温度,空速30000h-1时醋酸甲酯起燃温度小于25℃。”据万辉介绍,催化剂能够实现含氧烃类、芳烃类、醇类、酯类、酮类等不同类型VOCs的协同高效脱除,脱除效率大于99%。

建成工业化处理装置

92在线视频精品免费观看“催化剂在使用过程中,常会因为涂覆不均匀或活性组分脱落,造成催化效率降低。为了提升催化剂的脱除效率和使用寿命,我们开发了催化剂的规模化制备技术。” 万辉介绍说,项目组通过添加新型分散剂,实现活性组分在涂层浆料中的高度均匀分散,引入新型黏结剂提升催化剂活性组分、涂层与载体之间的结合强度。在此基础上,他们还开发了催化剂的分层涂覆技术,实现催化剂的定向、定量涂覆,并在长华化学科技股份有限公司建成了工业化处理装置。

92在线视频精品免费观看据长华化学科技股份有限公司仇光宇经理介绍,VOCs处理工业化装置投入使用后,每年减排VOCs375吨,处理后的废气符合国家排放标准。“传统的化学工业也在朝着低污染甚至无污染的绿色方向发展。我们此次研发的高效、性价比高、环境友好的非贵金属催化剂为化工行业的VOCs治理提供了新思路,深得市场青睐。”仇光宇表示。

2020年7月15日《中国化工报》第2版:

《中化新网》:

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