含酚廢水的催化凈化和制氫.pdf

1、農(nóng)藥(殺蟲(chóng)劑、除草劑、乳化劑等)及其中間體生產(chǎn)過(guò)程中排放的高濃度含酚廢水，毒性高、生物難降解。利用生物技術(shù)處理含酚廢水的效果不理想；而化學(xué)處理技術(shù)往往需要使用價(jià)格較高的氧化劑或在高溫高壓等惡劣條件下進(jìn)行。它們的共同點(diǎn)是將有機(jī)廢水直接轉(zhuǎn)化為H2O和CO2而未實(shí)現(xiàn)資源化利用。 本學(xué)位論文提出以含酚有機(jī)廢水為原料，在Raney Ni或Sn修飾Raney Ni催化劑作用下，在比較溫和的溫度與壓力條件下，通過(guò)水相重整反應(yīng)技術(shù)將廢水中的苯酚

2、有效地降解為H2和CO2等氣相小分子產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢水的資源化利用，是一條技術(shù)先進(jìn)且經(jīng)濟(jì)的含酚廢水處理新方法。本論文針對(duì)含酚廢水凈化及制氫體系中的相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題展開(kāi)研究，獲得了如下研究結(jié)果： 在Raney Ni催化劑作用下，比較了水蒸汽重整和水相重整兩種不同技術(shù)對(duì)降解含酚廢水制氫反應(yīng)的性能。結(jié)果表明，Raney Ni催化劑具有較好的降解含酚廢水制氫的活性，在一定的反應(yīng)條件下，廢水中苯酚的降解率達(dá)到100％。水相重整技術(shù)不僅避

3、免了水蒸汽重整過(guò)程中汽化原料所帶來(lái)的能耗，而且可以一步得到低CO含量的H2，但是副產(chǎn)物CH4含量較高。 考察了原料濃度、反應(yīng)溫度、液體空速等反應(yīng)條件對(duì)降解含酚廢水制氫反應(yīng)的性能影響，結(jié)果表明，升高反應(yīng)溫度和降低液體空速有利于提高苯酚的降解率，但不利于H2選擇性的提高。 考察了Sn修飾Raney Ni催化劑對(duì)降解含酚廢水制氫反應(yīng)性能的影響，結(jié)果表明，Sn的加入有效地提高了Raney Ni降解含酚廢水制氫的選擇性，在優(yōu)化的反

4、應(yīng)條件及催化劑(Sn：Ni=0.06)作用下，廢水中苯酚的降解率和氫氣選擇性分別為100％和98.6％。利用XRD、BET和甲烷化表征等手段研究了Sn-Raney Ni催化劑的物理化學(xué)性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)Sn的加入降低了Raney Ni催化劑的比表面積，且XRD結(jié)果表明形成了Ni-Sn合金，催化劑晶相的變化(Ni-Sn合金的生成)是抑制甲烷化反應(yīng)發(fā)生的重要因素。此外，本文還對(duì)苯酚降解制氫反應(yīng)的熱力學(xué)性質(zhì)及其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討，獲得了含酚廢水降解制