Alumina portadora de catalitzadors
Jul 14, 2022
L'alúmina (VK-L20Y, L50Y) té els avantatges de la porositat, una gran superfície específica i una gran dispersibilitat, i s'utilitza com a portador de catalitzador en molts camps.
El portador d'alúmina es refereix a la pols blanca o sòlid d'alúmina format, que és el portador de catalitzador més utilitzat, que representa al voltant del 70 per cent dels catalitzadors de suport industrial, com ara en hidrorefinació, hidrocraqueig, reformat catalític Producció d'hidrocarburs aromàtics, combustió catalítica, producció d'hidrogen a partir de reformat amb vapor de metà, epoxidació d'etilè i control dels gasos d'escapament d'automòbils. Les formes habituals dels suports del catalitzador inclouen: columna, anell, esfèric, tauleta, grànul, tira extruïda i similars. Generalment, es divideix en les següents categories: portador d'alúmina d'alta temperatura; portador interactiu; portador sinèrgic o bifuncional. A continuació es mostren diverses instruccions d'aplicació.
1. Aplicació al transportador de catalitzadors d'escapament de vehicles
Els principals contaminants emesos per l'escapament dels automòbils són: CO, NOx, CxHy i Pb, etc. Després de la irradiació de NOx i hidrocarburs per raigs ultraviolats forts, també produiran una nova contaminació secundària: smog fotoquímic, que és causada directa o indirectament per smog fotoquímic. . Les pèrdues econòmiques indirectes són enormes. Una manera important d'evitar el smog fotoquímic és tractar prèviament l'escapament del vehicle. La millor manera actualment és instal·lar un dispositiu catalític al tub d'escapament de l'automòbil per convertir els hidrocarburs insaturats i els òxids de nitrogen en compostos saturats, i l'alúmina és un excel·lent portador per al catalitzador en aquest procés de conversió.
2. Aplicació en catalitzador de síntesi d'oxalat
La tecnologia clau de la síntesi d'acoblament en fase gasosa de CO d'oxalat és el desenvolupament de catalitzadors d'alta eficiència. L'alúmina és un dels materials de suport de catalitzadors més utilitzats en aquesta reacció. La preparació d'un portador d'alúmina adequat és el rendiment bàsic per al desenvolupament d'un catalitzador per a la síntesi d'acoblament en fase gasosa de CO d'oxalat de dimetil, i una excel·lent alúmina pot millorar l'activitat i la selectivitat del catalitzador.
3. Aplicació al catalitzador de craqueig catalític (FCC).
L'alúmina activada és un material de matriu important. Afegir-lo a la matriu del catalitzador de craqueig com a àcid sòlid no només pot millorar l'activitat de la matriu, sinó que també pot aprofitar al màxim l'efecte d'unió del caolí i els garbells moleculars per preparar una matriu amb una bona activitat de la matriu i un bon antidesgast. catalitzador sexual.
El procés de preparació del portador d'alúmina determina en gran mesura la distribució de la seva estructura de porus. Hi ha dos mètodes principals per preparar el portador d'alúmina: mètode de deshidratació de pseudo-boehmite i mètode sol-gel.
1. Mètode de deshidratació de pseudo-boehmite
El mètode de deshidratació de la pseudo-boehmita és calcinar la pseudo-boehmita a alta temperatura per formar alúmina després d'eliminar l'aigua. Segons diferents matèries primeres, es pot dividir en mètode de precipitació, mètode de carbonització i mètode d'hidròlisi d'alcohol d'alumini.
(1) Mètode de precipitació
El mètode de precipitació és un mètode comú per preparar pseudo-boehmita, que es pot dividir en mètode de precipitació alcalina i mètode de precipitació àcida segons diferents precipitants. El procés de preparació específic és el següent: utilitzant sal d'alumini o aluminat com a matèria primera, utilitzant àlcali per precipitar alúmina monohidrat de la solució de sal d'alumini (precipitació alcalina) o utilitzant àcid per precipitar alúmina monohidrat (precipitació àcida) a partir de la precipitació de la solució d'aluminat), el el precipitat es renta, s'asseca i es calcina per obtenir pseudo-boehmita.
(2) Mètode de carbonització
El mètode de carbonització consisteix a preparar pseudo-boehmita mitjançant la reacció de CO2 i metaaluminat de sodi. La reacció és la següent:
img1
La pseudoboehmita es pot obtenir mitjançant l'envelliment de l'alúmina hidratada Al(OH)3
(3) Hidròlisi d'alcòxid d'alumini
La hidròlisi d'alcòxid d'alumini s'utilitza àmpliament per preparar pseudoboehmita d'alta puresa. En aquest mètode, l'alcòxid d'alumini s'hidrolitza per formar alúmina monohidrata. Després de l'envelliment, la filtració i l'assecat, es pot obtenir pseudo-boehmita. El producte té una puresa elevada, una bona cristal·linitat, una mida de partícula uniforme i una distribució concentrada de la mida dels porus. partícules esfèriques agregades. Tanmateix, el procés és complicat i el dissolvent orgànic utilitzat té una certa toxicitat i és difícil de recuperar.
2. Mètode sol-gel
Amb l'aprofundiment continu de la investigació sobre el procés de síntesi de materials, la preparació de portadors sol-gel s'ha desenvolupat ràpidament. El mètode sol-gel consisteix a utilitzar compostos orgànics metàl·lics o sals inorgàniques com a precursors, afegir aigua pura o dissolvents orgànics per preparar una solució i formar un sol després de la reacció.
En resum, el procés de preparació d'alúmina encara es millora respecte al procés tradicional (mètode de deshidratació de pseudo-boehmite), i el mètode de carbonització s'ha convertit en el principal mètode per produir alúmina industrial a causa de la seva protecció econòmica i mediambiental. L'alúmina preparada pel mètode sol-gel té una distribució de la mida dels porus més uniforme, que es valora i és un mètode potencial, però l'aplicació industrial només es pot realitzar millorant el procés de preparació.
Amb l'expansió contínua de l'aplicació de portadors d'alúmina en els camps de la indústria química i la protecció del medi ambient, s'actualitza el procés de preparació de l'alúmina, es desenvolupen processos de baix cost, ecològics i respectuosos amb el medi ambient, la mida dels porus i la distribució de la mida dels porus de l'alúmina són controlat i es millora l'estabilitat tèrmica de l'alúmina. La preparació de nanoalúmina (VK-L20Y, L50Y) pot fer que el portador d'alúmina compleixi millor les necessitats de producció reals.
