在NOx 催化處理研究中, 負(fù)載貴金屬類催化劑是早研究和開發(fā)的, 并在實(shí)際應(yīng)用方面也取得了相當(dāng)大的進(jìn)展 。由于貴金屬類催化劑存在價(jià)格昂貴、活性溫度范圍窄和有氧存在時(shí)容易失活等缺點(diǎn), 應(yīng)用上受到一定的限制。因此開發(fā)這類催化劑的代用品是目前環(huán)保催化研究中的熱門課題, 使用少量Pd的催化劑被認(rèn)為是富有潛力的 。在開發(fā)Pd-基催化劑的過(guò)程中, 使用活性炭為載體具有獨(dú)特的意義。這不僅因?yàn)榛钚蕴烤哂写蟮谋砻娣e、良好的孔結(jié)構(gòu)用豐富的表面基團(tuán), 同時(shí)還有良好的負(fù)載性能和還原性, 而后者在消除NOx 的過(guò)程中又是不可缺少的。可以設(shè)想, 當(dāng)催化劑負(fù)載在活性炭上時(shí), 一方面有可能制得高分散的催化系, 另一方面炭能作為還原劑參與反應(yīng), 提供一個(gè)還原環(huán)境, 降低反應(yīng)溫度并提高催化劑活性。

鈀碳的作用

鈀碳是一種催化劑，是把金屬鈀粉負(fù)載到活性碳上制成的，主要作用是對(duì)不飽和烴或CO的催化氫化。具有加氫還原性高、選擇性好、性能穩(wěn)定、使用時(shí)投料比小、可反復(fù)套用、易于回收等 特點(diǎn)。廣泛用于石油化工、醫(yī)藥工業(yè)、電子工業(yè)、香料工業(yè)、染料工業(yè)和其他精細(xì)化工的加氫還原精制過(guò)程。

鈀碳的制備

活性碳載體的預(yù)處理

活性炭由于其本身的高比表面積和高吸附性 能，在化工生產(chǎn)中有著廣泛的用途，特別是以活性炭做載體制備Pd／C催化劑。載體的性質(zhì)在很大程度上影響活性金屬在催化劑中的含量、分散度、負(fù)載的均勻程度和牢固程度等因素，從而影響催化劑活性以及其他催化劑性能指標(biāo)?；钚蕴勘砻娣e的大小對(duì)催化劑活性有重要影響，較大的比表面有利于鈀晶粒在載體內(nèi)、外表面的分散，從而增大了反應(yīng)物分子與活性中心的接觸，有利于反應(yīng)物分子的吸附、擴(kuò)散、脫附，提高了反應(yīng)速率。但是當(dāng)載體比表面積過(guò)大時(shí)，由于活性組分的分散度高，可能使單位表面上的活性中心數(shù)目減少，從而使活性下降。

對(duì)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。1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。1．1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(duì)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(duì)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(shí)，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(wú)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(huì)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(jiǎn)，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(shí)浸渣中殘留鈀的含量較多，并且該法會(huì)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。1．2焚燒法焚燒法是在高溫下將廢鈀催化劑先進(jìn)行焙燒，再將燒灰中的鈀溶解轉(zhuǎn)移至溶液中，進(jìn)行鈀的分離提取和純化的方法。焚燒可以除去催化劑上殘留的有機(jī)物，提高鈀的百分含量，有利于下一步鈀的提取，對(duì)于鈀炭催化劑，高溫?zé)枯d體可以降低炭對(duì)浸出液的吸附，減少浸出液的用量。

我國(guó)鉑族金屬特點(diǎn)：

石品位低，鉑族元素以鉑、鈀為主，且鉑大于鈀。全國(guó)鉑族金屬的平均品位為0.796g/t，pt品位0.341g/t，pd品位0.386g/t，os+ir品位0.041g/t，rh+ru品位0.028g/t。以鉑族金屬為主的床，品位為1.468g/t，富品位2.33g/t；與銅鎳共生的鉑族金屬品位0.768g/t，銅鎳中伴生的鉑族金屬品位0.436g/t。國(guó)外幾個(gè)大型鉑床的平均品位為：南非布什維爾德雜巖3.1-17.1g/t，麥倫斯基層30～60g/t，俄羅里爾斯克6～350g/t，加拿大薩德伯里3.34g/t，美國(guó)斯蒂爾沃特147g/t。相比之下，我國(guó)鉑族金屬的品位是十分低的。