Nosilec katalizatorja Aluminijev oksid

Aluminijev oksid (VK-L20Y, L50Y) ima prednosti poroznosti, velike specifične površine in visoke disperzibilnosti ter se uporablja kot nosilec katalizatorja na številnih področjih.

Nosilec aluminijevega oksida se nanaša na bel prah ali oblikovano trdno snov aluminijevega oksida, ki je najpogosteje uporabljen nosilec katalizatorja in predstavlja približno 70 odstotkov industrijskih podprtih katalizatorjev, na primer pri hidrorafiniranju, hidrokrekingu, katalitskem reformingu, proizvodnji aromatskih ogljikovodikov, katalitskem zgorevanju, proizvodnji vodika iz metanski parni reforming, epoksidacija etilena in nadzor avtomobilskih izpušnih plinov. Običajne oblike nosilcev katalizatorja vključujejo: kolono, obroč, kroglo, tableto, granulo, ekstrudirani trak in podobno. Na splošno je razdeljen v naslednje kategorije: visokotemperaturni nosilec aluminijevega oksida; interaktivni nosilec; sinergistični ali bifunkcionalni nosilec. Sledi več navodil za uporabo.

1. Uporaba v nosilcu katalizatorja izpušnih plinov vozila

Glavna onesnaževala, ki jih oddajajo avtomobilski izpuhi, so: CO, NOx, CxHy in Pb itd. Ko bodo NOx in ogljikovodiki obsevani z močnimi ultravijoličnimi žarki, bodo proizvedli tudi novo sekundarno onesnaženje – fotokemični smog, ki ga neposredno ali posredno povzroča fotokemični smog. . Posredne gospodarske izgube so velike. Pomemben način za preprečevanje fotokemičnega smoga je predhodna obdelava izpušnih plinov vozil. Najboljši način trenutno je namestitev katalitične naprave na izpušno cev avtomobila za pretvorbo nenasičenih ogljikovodikov in dušikovih oksidov v nasičene spojine, glinica pa je odličen nosilec za katalizator v tem procesu pretvorbe.

2. Uporaba v katalizatorju za sintezo oksalata

Ključna tehnologija sinteze oksalata s spajanjem plinske faze CO je razvoj visoko učinkovitih katalizatorjev. Aluminijev oksid je eden najpogosteje uporabljenih nosilcev katalizatorjev v tej reakciji. Priprava ustreznega nosilca iz aluminijevega oksida je bistvenega pomena za razvoj katalizatorja za sintezo dimetil oksalata s spajanjem plinske faze CO, odličen aluminijev oksid pa lahko izboljša aktivnost in selektivnost katalizatorja.

3. Uporaba v katalizatorju katalitskega krekinga (FCC).

Aktivirani aluminijev oksid je pomemben matrični material. Dodajanje v matrico katalizatorja krekinga kot trdno kislino ne more samo izboljšati aktivnosti matriksa, ampak tudi v celoti izkoristiti učinek vezave kaolina in molekularnih sit za pripravo matriksa z dobro aktivnostjo matriksa in dobro zaščito proti obrabi. spolni katalizator.

Postopek priprave nosilca iz aluminijevega oksida v veliki meri določa porazdelitev strukture njegovih por. Obstajata dve glavni metodi za pripravo nosilca iz aluminijevega oksida: metoda dehidracije psevdo-boemita in sol-gel metoda.

1. Metoda dehidracije s psevdoboemitom

Metoda dehidracije psevdo-boemita je žganje psevdo-boemita pri visoki temperaturi, da se po odstranitvi vode tvori aluminijev oksid. Glede na različne surovine ga lahko razdelimo na metodo obarjanja, metodo karbonizacije in metodo hidrolize aluminijevega alkohola.

(1) Metoda obarjanja

Metoda obarjanja je običajna metoda za pripravo psevdo-boemita, ki jo lahko razdelimo na metodo alkalnega obarjanja in metodo kislega obarjanja glede na različne obarjalce. Poseben postopek priprave je naslednji: uporaba aluminijeve soli ali aluminata kot surovine, uporaba alkalije za obarjanje monohidrata aluminijevega oksida iz raztopine aluminijeve soli (alkalno obarjanje) ali uporaba kisline za obarjanje monohidrata aluminijevega oksida (kislinsko obarjanje) iz aluminatne raztopine (obarjanje), oborino speremo, posušimo in kalciniramo, da dobimo psevdo-bemit.

(2) Metoda karbonizacije

Metoda karbonizacije je priprava psevdo-boemita z reakcijo CO2 in natrijevega metaaluminata. Reakcija je naslednja:

img1

Psevdoboemit lahko dobimo s staranjem hidratiranega aluminijevega oksida Al(OH)3

(3) Hidroliza aluminijevega alkoksida

Hidroliza aluminijevega alkoksida se pogosto uporablja za pripravo psevdobemita visoke čistosti. Pri tej metodi se aluminijev alkoksid hidrolizira, da nastane monohidrat aluminijevega oksida. Po staranju, filtraciji in sušenju je mogoče pridobiti psevdo-boemit. Izdelek ima visoko čistost, dobro kristaliničnost, enakomerno velikost delcev in koncentrirano porazdelitev velikosti por. agregirani sferični delci. Vendar je postopek zapleten, uporabljeno organsko topilo pa ima določeno toksičnost in ga je težko obnoviti.

2. Sol-gel metoda

Z nenehnim poglabljanjem raziskav procesa sinteze materialov se je hitro razvila priprava sol-gel nosilcev. Sol-gel metoda je uporaba kovinskih organskih spojin ali anorganskih soli kot prekurzorjev, dodajanje čiste vode ali organskih topil za pripravo raztopine in tvorba sol po reakciji.

Če povzamemo, postopek priprave aluminijevega oksida je še vedno izboljšan v primerjavi s tradicionalnim postopkom (metoda dehidracije psevdo-boemita), metoda karbonizacije pa je postala glavna metoda za proizvodnjo industrijskega aluminijevega oksida zaradi svoje ekonomičnosti in varstva okolja. Aluminijev oksid, pripravljen s sol-gel metodo, ima enakomernejšo porazdelitev velikosti por, kar je cenjeno in je potencialna metoda, vendar je industrijsko uporabo mogoče realizirati le z izboljšanjem postopka priprave.

Z nenehnim širjenjem uporabe nosilcev aluminijevega oksida na področju kemične industrije in varstva okolja se posodablja postopek priprave aluminijevega oksida, razvijajo se nizkocenovni, zeleni in okolju prijazni postopki, velikost por in porazdelitev velikosti por aluminijevega oksida nadzorovano in izboljšana je toplotna stabilnost aluminijevega oksida. Priprava nano-aluminijevega oksida (VK-L20Y, L50Y) lahko povzroči, da nosilec aluminijevega oksida bolje ustreza dejanskim proizvodnim potrebam.