环保工艺之——催化氧化中的催化剂

催化剂是湿式催化氧化技术的核心，常用的催化剂可分为可溶性和不溶性两类。可溶性催化剂以分子或离子形式对反应过程起催化作用。不溶性固体催化剂通过催化剂表面对有机物进行氧化分解。催化剂一般为金属及金属氧化物或其水溶液化和物。这些金属和金属化合物一般附载在氧化铝、二氧化硅等载体上。催化剂活性成分质量分数常为0.05-25%，最好是0.5%。催化剂的形状一般为球形、网状、矩形、圆柱形、蜂窝状、粉末状等。

1、催化剂的影响因素

（1）待处理物。有机物的氧化效果因催化剂的种类不同而异，也因不同的有机物密切相关。在同类催化剂的作用下，不同有机物的氧化难易程度不同。

（2）其他。影响催化剂催化作用的其他因素主要有PH值、反应周期、反应温度、进料速度和压力等，其中温度是主要影响因素，进料速度与压力次之，而进料速度与压力又受温度影响。在相同的反应周期下，每一种催化体系都存在COD去除率随温度上升而突增的现象，并存在最后接近完全去除的温度范围。

2、催化剂的回收

（1）离子交换法

把催化剂和废水均匀地混合在一起，通过泵连同空气一起送入反应器，在高温高压下进行催化氧化，反应混合物经相分离得到液相，液相经冷却后，进入离子交换塔进行催化剂的分离回收。

（2）水力旋流分离法

把催化剂制成颗粒，采用液----固分离的方法回收催化剂，回收的催化剂可以循环使用。

3、催化剂载体

为了减少催化剂使用量并使其有很好的分散性，一般需要将催化剂附载于一定的载体上。可以使用的催化剂载体有陶瓷、活性炭、沸石、分子筛以及其组合等。

（1）陶瓷

陶瓷作为催化剂载体虽然具有机械强度好、能经受反应过程中温度、压力、相变等变化的影响、本身也具有一定催化作用等优点，但在制备催化剂过程中，金属在陶瓷载体上分散不佳。

（2）活性炭

活性炭是优良的吸附剂，也是良好的催化剂载体。活性炭本身具有较高的比表面、丰富的空结构、特殊的电子性能和耐酸碱的性质，用来作为贵金属催化剂的载体，可使火星金属在载体上充分地分散、能节省贵金属用量，还能防止金属离子的烧结。但其机械强度低、磨耗率高、表面易掉粉末，一般很少用活性炭做催化剂。

（3）陶瓷--活性炭材料

以多孔陶瓷为骨架，活性炭以涂层形式粗在于多孔陶瓷内表面，以增强机械强度和提高活性炭分布。陶瓷--活性炭材料中活性炭质量含量为总质量的5-15%左右，可满足流体介质与活性炭之间的传质要求，有效发挥活性炭材料的功能。

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