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鈀催化劑 ,又名二氯化亞鈀,無水氯化物,用于制備特種催化劑、分子篩;600°C升華分解;其二水合物為深紅色吸濕性晶體??捎米髋渲品菍?dǎo)體材料鍍層;制作氣敏元件、分析試劑等。
鈀催化劑的種類很多,簡地可分為有載體的鈀催化劑和無載體催化劑,在實際應(yīng)用中,基本上都是有載體的鈀催化劑,這些載體主要有各種氧化鋁、沸石、碳載體等,在化工過程中主要應(yīng)用在各種加氫還原過程。既有全加氫,也有選擇加氫,既有氣相過程、也有液相過程。這些典型的過程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烴、雜環(huán)化物中不飽和鍵的加氫飽和,加氫還原反應(yīng)。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯餾分中炔烴、二烯烴的選擇加氫脫除。采用含千分之幾鈀含量的氧化鋁載體催化劑。反應(yīng)條件一般在50~150℃,壓力0.5~3MPa,氣相或液相進(jìn)行。又如醋酸或醋酸乙酯加氫生產(chǎn)乙醇,順丁烯二酸酐加氫生產(chǎn)丁二酸,進(jìn)一步加氫生產(chǎn)丁二醇??啡┘託涿擊驶a(chǎn)呋喃,進(jìn)一步加氫生產(chǎn)四氫呋喃。一般采用含鈀量在百分之幾的鈀含量的碳載體催化劑,成功地實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。反應(yīng)條件為苛刻的是對苯二甲酸中微量對羧基苯甲醛的脫除。對二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸中含有0.1~0.5%的對羧基苯甲醛,后者的存在,影響聚酯的質(zhì)量,必需去除至25ppm以下,采用含鈀6%的鈀—碳催化劑,在10MPa及200~300℃高溫,對對苯二甲酸水溶液條件下進(jìn)行加氫反應(yīng),實現(xiàn)了對苯二甲酸的精制。
鈀催化劑反應(yīng)起始溫度低、活性高、空速適應(yīng)圍寬。當(dāng)烴類有機(jī)物濃度在2000-8000mg/m3圍內(nèi)、空速10000-30000h-1、反應(yīng)氣入口溫度150-400°C條件下,凈化效果≥98%。
含鈀廢催化劑中鈀的回收直接浸出法直接浸出法是用氧化劑將鈀催化劑上的鈀溶解到酸溶液中的方法,常用的氧化劑有鹽酸、硝酸、王水、NAC10、HO等,該法對以活性炭為載體的催化劑的浸出效果較差,適用于以SIO或ALO為載體的鈀催化劑。研究人員Ⅲ曾嘗試用鹽酸、硝酸、王水將失效鈀炭催化劑加熱浸出,但由于炭載體的吸附還原作用很強(qiáng),鈀的浸出率很低,僅為25.6%、38.8%、16.5%。SIBRELL等將PD/分子篩加入11%NACN一0.1MOL/LNAOH浸出液中,浸出溫度為160OC,在堿性條件下催化劑顯示出很強(qiáng)的離子交換能力,分子篩上的H與溶液中的NA交換,中和了溶液中的OH一,使溶液PH值下降,產(chǎn)生有毒的HCN氣體,解決的方法是用1MOL/LNAOH對催化劑進(jìn)行預(yù)處,使鈀部分溶解,再用浸出液浸出,當(dāng)浸出液加熱至250OC時,鈀絡(luò)合物從浸出液中析出,再加熱至275CIC,鈀絡(luò)合物分解,得到純鈀,鈀的浸出率為90%95%,經(jīng)研究認(rèn)為鈀浸出率低的原因是有部分鈀被封閉在催化劑的孔道中,浸出液無法接觸到這部分鈀,可以采用粉碎等措施將催化劑磨成粉末,以提高鈀與浸出液的接觸。由于浸出通常要在一定溫度下進(jìn)行,一L9一化劑如硝酸、鹽酸等易分解或揮發(fā),會減慢鈀的浸出速率,使載體與浸出液發(fā)生反應(yīng),為了提高鈀的浸出速率,PHILIP在鹽酸浸出液中加入不易揮發(fā)的A1C1,,使鈀的回收率提高到97%以上。直接浸出法工藝簡,投資小,為大多數(shù)廠家采用,但浸出液腐蝕性強(qiáng),浸出率不穩(wěn)定,有時浸渣中殘留鈀的含量較多,并且該產(chǎn)生大量含有重金屬的腐蝕性廢酸和其它副產(chǎn)物,易導(dǎo)致環(huán)境污染。
對含鈀廢催化劑進(jìn)行回收,既能減少環(huán)境污染,也能增加鈀的利用率,降低生產(chǎn)成本,意義十分重大。含鈀廢催化劑中鈀的回收方法鈀的回收流程包括鈀的浸出和濃縮提純,有直接浸出法、焚燒法、萃取法、沉淀法、氯化法、電解電鍍法、吸附法等。
鈀是銀白色過渡金屬,較軟,有良好的延展性和可塑性,能鍛造、壓延和拉絲。塊狀金屬鈀能吸收大量氫氣,使體積顯著脹大,變脆乃至破裂成碎片。常溫下,體積海綿鈀可吸收900體積氫氣,體積膠體鈀可吸收1200體積氫氣。加熱到40~50℃,吸收的氫氣即大部釋出,廣泛地用作氣體反應(yīng),特別是氫化或脫氫催化劑,還可制作電阻線、鐘表用合金等。鈀可由鉑金屬的自然合金分出
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