❶ 常用的工業催化劑的制備方法有哪些各自的有缺點及適用場合是什麼
製造催化劑的每一種方法，實際上都是由一系列的操作單元組合而成。為了方便，人們把其中關鍵而具特色的操作單元的名稱定為製造方法的名稱。傳統的方法有機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等，近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等。
1．機械混合法
將兩種以上的物質加入混合設備內混合。此法簡單易行，例如轉化-吸收型脫硫劑的製造,是將活性組分（如二氧化錳、氧化鋅、碳酸鋅）與少量粘結劑(如氧化鎂、氧化鈣)的粉料計量連續加入一個可調節轉速和傾斜度的轉盤中，同時噴入計量的水。粉料滾動混合粘結,形成均勻直徑的球體,此球體再經乾燥、焙燒即為成品。乙苯脫氫制苯乙烯的Fe-Cr-K-O催化劑,是由氧化鐵、鉻酸鉀等固體粉末混合壓片成型、焙燒製成的。利用此法時應重視粉料的粒度和物理性質。
2．沉澱法
此法用於製造要求分散度高並含有一種或多種金屬氧化物的催化劑。在製造多組分催化劑時，適宜的沉澱條件對於保證產物組成的均勻性和製造優質催化劑非常重要。通常的方法是在一種或多種金屬鹽溶液中加入沉澱劑（如碳酸鈉、氫氧化鈣），經沉澱、洗滌、過濾、乾燥、成型、焙燒(或活化)，即得最終產品。如果在沉澱桶內放入不溶物質（如硅藻土），使金屬氧化物或碳酸鹽附著在此不溶物質上沉澱，則稱為附著沉澱法。沉澱法需要高效的過濾洗滌設備，以節約水，避免漏料損失。
3．浸漬法
將具有高孔隙率的載體（如硅藻土、氧化鋁、活性炭等）浸入含有一種或多種金屬離子的溶液中，保持一定的溫度，溶液進入載體的孔隙中。將載體瀝干，經乾燥、煅燒，載體內表面上即附著一層所需的固態金屬氧化物或其鹽類(圖1)。浸漬法可使催化活性組分高度分散,並均勻分布在載體表面上,在催化過程中得到充分利用。制備含貴金屬（如鉑、金、鋨、銥等）的催化劑常用此法，其金屬含量通常在 1％以下。制備價格較貴的鎳系、鈷系催化劑也常用此法，其所用載體多數已成型，故載體的形狀即催化劑的形狀。另有一種方法是將球狀載體裝入可調速的轉鼓(圖2)內，然後噴入含活性組分的溶液或漿料，使之浸入載體中，或塗覆於載體表面。
4．噴霧蒸干法
用於制顆粒直徑為數十微米至數百微米的流化床用催化劑。如間二甲苯流化床氨化氧化制間二甲腈催化劑的製造，先將給定濃度和體積的偏釩酸鹽和鉻鹽水溶液充分混合,再與定量新制的硅凝膠混合,泵入噴霧乾燥器內，經噴頭霧化後，水分在熱氣流作用下蒸干，物料形成微球催化劑，從噴霧乾燥器底部連續引出。
5．熱熔融法
熱熔融法是制備某些催化劑的特殊方法，適用於少數不得不經過熔煉過程的催化劑，為的是藉助高溫條件將各個組分熔煉稱為均勻分布的混合物，配合必要的後續加工，可製得性能優異的催化劑。這類催化劑常有高的強度、活性、熱穩定性和很長的使用壽命。主要用於製造氨合成所用的鐵催化劑。將精選磁鐵礦與有關的原料在高溫下熔融、冷卻、破碎、篩分，然後在反應器中還原。
6．浸溶法
從多組分體系中，用適當的液態葯劑（或水）抽去部分物質，製成具有多孔結構的催化劑。例如骨架鎳催化劑的製造,將定量的鎳和鋁在電爐內熔融,熔料冷卻後成為合金。將合金破碎成小顆粒，用氫氧化鈉水溶液浸泡，大部分鋁被溶出（生成偏鋁酸鈉），即形成多孔的高活性骨架鎳。
7．離子交換法
某些晶體物質（如合成沸石分子篩）的金屬陽離子（如Na）可與其他陽離子交換。 將其投入含有其他金屬（如稀土族元素和某些貴金屬）離子的溶液中，在控制的濃度、溫度、pH條件下，使其他金屬離子與 Na進行交換。由於離子交換反應發生在交換劑表面，可使貴金屬鉑、鈀等以原子狀態分散在有限的交換基團上，從而得到充分利用。此法常用於制備裂化催化劑，如稀土-分子篩催化劑。
8．發展中的新方法
①化學鍵合法。近十年來此法大量用於製造聚合催化劑。其目的是使均相催化劑固態化。能與過渡金屬絡合物化學鍵合的載體，表面有某些官能團(或經化學處理後接上官能團)，如-X、-CH2X、-OH基團。將這類載體與膦、胂或胺反應，使之膦化、胂化或胺化,然後利用表面上磷、砷或氮原子的孤電子對與過渡金屬絡合物中心金屬離子進行配位絡合，即可製得化學鍵合的固相催化劑，如丙烯本體液相聚合用的載體——齊格勒－納塔催化劑的製造。②纖維化法。用於含貴金屬的載體催化劑的製造。如將硼硅酸鹽拉製成玻璃纖維絲，用濃鹽酸溶液腐蝕，變成多孔玻璃纖維載體，再用氯鉑酸溶液浸漬，使其載以鉑組分。根據實用情況，將纖維催化劑壓製成各種形狀和所需的緊密程度，如用於汽車排氣氧化的催化劑，可壓緊在一個短的圓管內。如果不是氧化過程，也可用碳纖維。纖維催化劑的製造工藝較復雜，成本高。
❷ 為回收利用廢釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣），科研人員最新研製了一種離子交換法回收釩的新工
（1）鋁與五氧化二釩反應生成釩與氧化鋁，反應方程式為3V2O5+10Al
| 高溫 | .
❸ 離子交換法常用的交換劑有哪些
液相離交換：能夠電離物質通都用離交換色譜進行離現僅適用於機離混合物離亦用於機物離
製造固體催化劑即種或幾種性組通浸漬載體負載載體
原理
❹ 離子交換樹脂為什麼可以作為許多化學反應的催化劑
因為許多化學反應的催化劑是酸或者是鹼。而離子交換樹脂通常可以處理成酸型（陽離子樹脂）或者鹼型（陰離子樹脂）。
❺ 回收利用廢釩催化劑（含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣），最新一種離子交換法回收釩工藝，主要流程如下：部
（1）工業由V2O5冶煉金屬釩常用鋁熱劑法，鋁熱反應中鋁為還原劑，則金屬的氧化物被還原，在反應中作氧化劑，所以氧化劑為V2O5，
故答案為：V2O5 ；
（2）廢釩催化劑中含有V2O5、VOSO4及不溶性殘渣，由於V2O5為難溶物，所以濾液中含釩的主要成分為VOSO4，
故答案為：VOSO4 ；
（3）反應①的目的是把難溶的五氧化二釩還原為溶於水的VOSO4，該反應的化學方程式為：V2O5+Na2SO3+2H2SO4═VOSO4+Na2SO4+2H2O；工藝中反應③的沉澱率（又稱沉礬率）是回收釩的關鍵之一，沉釩率的高低除受溶液pH影響外，還需要控制氯化銨系數（NH4Cl加入質量與料液中V2O5的質量比）和溫度，根據沉釩率與沉澱溫度的圖象可知，在80℃時沉礬率最高為98%，再根據氯化銨系數與沉釩率可知，氯化銨系數為4時沉釩率最高，所以最佳控制氯化銨系數和溫度分別為：4，80℃，
故答案為：V2O5+Na2SO3+2H2SO4═VOSO4+Na2SO4+2H2O；4；80℃；
（4）2VO2++H2C2O4+2H+═2VOn++2CO2↑+mH2O，根據電荷守恆，2n=1×2+1×2，解得n=2；再根據氫原子質量守恆看得：2+2=2m，則m=2，
故答案為：2；2．
❻ 離子交換樹脂法的應用有哪些
離子交換樹脂法的應用有哪些
用離子交換樹脂進行分離的操作程序包括三個步驟,具體操作過程如下文中所述.
(1)交換柱的制備首先選擇合適的離子交換樹脂類型,用相應的溶液進行處理,如強酸性陽離子交換樹脂需要在稀鹽酸中浸泡,以除去雜質並使之溶脹和完全轉變成H式.然後用蒸餾水洗至中性,裝入充滿蒸餾水的交換柱中.注意防止氣泡進入樹脂層.
(2)交換使待處理水樣以合適的流速通過交換柱進行離子交換.交換完畢後用蒸餾水洗去殘留的溶液及交換過程中形成的酸、鹼或鹽類等.
(3)洗脫洗脫是將已交換到樹脂上的離子分離出來的過程.選擇合適的洗脫液,使之以適宜速度通過交換柱進行洗脫.
陽離子交換樹脂常用鹽酸溶液作為洗脫液；陰離子交換樹脂常用鹽酸溶液、氯化鈉或氫氧化鈉溶液作洗脫液.對於分配系數相近的離子,可用含有機絡合劑或有機溶劑的洗脫液,以提高洗脫過程的選擇性.
離子交換技術在富集和分離微量或痕量元素方面應用很廣.例如分離水中的鋰離子、錳離子、銅離子、鐵離子、鋅離子等多種金屬離子,首先加入鹽酸使一部分離子轉變為絡合陰離子,然後將水樣通過強鹼性陰離子交換樹脂,各種離子均被交換在樹脂上,最後用不同濃度的鹽酸溶液進行洗脫分離.鋰離子不生成絡合陰離子,不發生交換,可用12mol／L HCl溶液最先洗脫出來
❼ 為回收利用廢釩催化劑(含有V 2 O 5 、VOSO 4 及不溶性殘渣），科研人員最新研製了一種離子交換法回收釩的
（16分）（1）3V 2 O 5 +10Al  6V+5Al 2 O 3 (2分) （2）①V 2 O 5 +SO 3 2- +4H + ＝2VO 2+ +SO 4 2- +2H 2 O(3分) （3）NH 4 ＋ ＋VO 3 － ＝NH 4 VO 3 ↓(2分) （4）91%(3分) （5）①VO 2 ＋ ＋2H ＋ ＋e － ＝VO 2 ＋ ＋H 2 O(2分) ②參與正極反應和通過交換膜定向移動使電流通過溶液(2分)； 2mol(2分)
❽ 鎢仲酸銨apt生產工藝離子交換法是我國專利嗎
鎢仲酸銨apt生產工藝離子交換法是我國專利嗎
乙二醇(ethylene glycol，EG)又稱甘醇，是最簡單也是最重要的脂肪族二醇。它是一種重要的有機化工原料，主要用來生產聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、非離子表面活性劑、乙醇胺以及炸葯等。
根據中國聚酯協會預測，2008年我國聚酯產量將達到約1730萬噸，對EG的需求量將達到約605萬噸；2010年聚酯產量將達到約1900萬噸，屆時對EG的需求量將達到約665萬噸。加上防凍劑以及其他方面的消費量，預計2008年我國EG的總需求量將達約636萬噸，2010年將達到約710萬噸。據預測，到2010年，中國EG消費量將佔世界EG消費量的26 %，占亞洲的46 %。預計到2008年我國EG總生產能力將達到約250萬噸，2010年生產能力將達到約400萬噸。但與需求量相比，即使裝置滿負荷生產，產量仍不能滿足國內實際需求，還需依靠大量進口。因此，EG在我國具有很好的發展前景[1, 2]。
大致上，EG的合成路線可以分為兩類：石油合成路線和非石油合成路線[3-16]。
1 石油合成路線
1.1 EO法
Wurtz於1859年首次用氫氧化鉀水解乙二醇二乙酸酯製得EG，次年又由環氧乙烷(EO)直接水合製得，至今，該法仍是世界上大規模生產EG的唯一方法。
1.1.1 EO非催化水合法
EO直接水合法是目前國內外工業化生產EG的主要方法，該生產技術基本上由英荷殼牌(Shell)、美國Halcon—SD以及美國聯碳(UCC)三家公司所壟斷。它們的工藝技術和工藝流程基本上相似，即採用乙烯、氧氣為原料，在銀催化劑、甲烷或氮氣致穩劑、氯化物抑制劑存在下，乙烯直接氧化生成EO，EO進一步與水以一定物質的量比在管式反應器內進行水合反應生成EG，EG溶液經蒸發提濃、脫水、分餾得到EG及其他副產品。以UCC的生產工藝為例，水和EO的物質的量之比為22：1，反應入口溫度155 oC，出口溫度193 oC，反應壓力2.1 MPa，EO轉化率100 %，水合收率91.3 %。Shell和SD工藝的反應條件類似，不同的是它們使用的催化劑和添加劑不同[14]。
該工藝中用到大量的水，能耗很大；EO的轉化率為100 %，但是產品中EG的選擇性只有90 %左右，另外還會產生9 %左右的二乙二醇(DEG)和1 %左右的三乙二醇(TEG)。增加投料中水的比例會提高EG的選擇性，但是同時會加大能耗，並增加分離困難。
雖然EO直接水合法制EG工藝成熟，是目前工業生產中廣泛採用的方法，但是其自身仍然存在一些缺陷，因此仍有必要對其生產工藝進行改進，或者尋求更加高效的替代方法。
1.1.2 EO催化水合法
為了降低能耗，提高EG的選擇性，世界各國的研究人員對EO水合法制EG的催化劑和添加劑等展開了廣泛的研究。
Shell公司[17-22]早期採用氟磺酸交換樹脂為催化劑，後來又開發了一系列具有正電中心的固體催化劑以及固載的大環螯合化合物作為非均相催化劑。樹脂型催化劑催化的反應， EG的選擇性超過94 %。但是，樹脂型催化劑具有一些缺點，例如壽命短、熱穩定性和機械強度不高等等，而固載的大環螯合化合物作為催化劑克服了這些缺點，並且具有較高的活性，在與樹脂相同的條件下反應5小時，EO的轉化率大於99 %，EG的選擇性可以達到95 %。最近，Shell公司成功地開發出了第一代水合催化劑S100，並完成了催化劑篩選和400 kt/a 環氧乙烷水合裝置的工藝設計。此工藝已經完成中試，有望用於工業化生產[13]。
UCC公司[23-33]採用含Mo、W、V等多價態金屬含氧酸鹽作為EO水合催化劑，後來又開發了具有水滑石結構的混合金屬框架催化劑。但是這些催化劑都沒有實現工業應用。
DOW公司開發了一種高選擇性的EO水合催化劑DowexMSA-1。這種新催化劑是由陰離子交換樹脂與二氧化碳、氫氧化鈉相結合的體系。在水和EO的摩爾比為9:1，反應溫度99 oC，壓力1.2 MPa的條件下水合，EG的選擇性可以達到96.6 %[34]。日本三菱化學公司(MCC)和住友化學公司開發了鏻基催化劑催化EO水合的工藝，使EG的選擇性超過了99 %。據稱，使用該工藝建同等規模的生產廠，投資費用較傳統方法低10 %，操作費用低5 %[35, 36]。此外，國外還有多家公司和研究機構對催化EO水合過程進行研究，例如美國標准油公司採用銅促進磷酸鋁催化劑[37]；德國漢高公司採用脂肪族羧酸鹽催化劑；俄國「索維吉赫」科技生產企業使用苯乙烯和二乙烯基苯交聯的帶有季胺基的碳酸氫鹽型離子交換樹脂催化劑[38]；俄國門捷列夫化工大學[39]採用一種改進過的離子交換樹脂催化劑；Johnson等採用部分氨中和的磺酸催化劑。
我國國內多家企業和研究機構也對EO的催化水合進行了研究。例如，大連理工大學開發了一種銅催化的EO水合制備EG的方法，以微粒骨架銅、塊狀骨架銅或者負載型單質銅為催化劑，在水合比為5:1至20:1、常壓至幾個大氣壓、80 oC至150 oC的溫度和條件下，高效催化EO水合制備EG，EO的轉化率可達到100 %，EG的選擇性達到85-99 %，主要副產物為二乙二醇，三乙二醇的生成量很少。反應可在間歇式壓力釜中進行，也可在固定床連續式反應器中進行。催化劑制備方法簡單，重復性好，壽命長，易再生，具有一定的工業生產潛力[40]。中國石化公司上海石化研究院開發了一種催化體系，使用載體上負載鈮的氧化物、至少一種選白釩、鉬、鎢、錫、鉛的元素或化合物以及至少一種選白鑭、鐠、釹的元素或化合物作為催化劑。該催化體系解決了以往EO非催化水合反應水比偏高，能耗大，生產成本高，或催化水合使用的液體酸催化劑腐蝕設備，污染環境，固體酸催化劑穩定性差或穩定性和活性不能同時兼顧的問題[41,42]。
❾ 液相離子交換法與浸漬法有何區別
液相離子交換法：能夠電離的物質通常都可以用離子交換色譜法進行分離。現在它不僅適用於無機離子混合物的分離，亦可用於有機物的分離，
製造固體催化劑的方法之一，即將一種或幾種活性組分通過浸漬載體負載在載體上的方法
原理就不一樣
❿ 制備催化劑的方法有哪些
製造催抄化劑的每一種方襲法,實際上都是由一系列的操作單元組合而成.傳統的方法有機械混合法、沉澱法、浸漬法、溶液蒸干法、熱熔融法、浸溶法（瀝濾法）、離子交換法等,近十年來發展的新方法有化學鍵合法、纖維化法等
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6V+5Al 2 O 3 (2分) （2）①V 2 O 5 +SO 3 2- +4H + ＝2VO 2+ +SO 4 2- +2H 2 O(3分)