科海思CH-90Na樹脂在銅、鎳催化劑行業(yè)中的應用

一、銅系催化劑主要應用的行業(yè)

Cu系催化劑廣泛應用在CO、CO2加氫合成甲烷、低溫變換選擇性加氫合成、以及一些氧化、脫氫等工業(yè)反應中。

1、Cu系催化劑的脫氫機理

（1）催化劑的脫氫反應機理可隨反應物種類及催化劑的不同而不同，且有時隨反應條件的不同而改變。Cu系催化劑的催化脫氫機理有兩類：1、游離基機理反應物以均裂方式脫去氫原子。要求催化劑能提供具有未配對的活性中心，需要有較大的成鍵能力和較大的暴露，以便與C-H鍵上的氫原子接觸和作用。滿足這種機理要求的脫氫催化劑，可以是金屬，如Ni、Cu等，也可以是金屬氧化物、硫化物等。

（2）離子機理反應物分子先被催化劑上的金屬離子M作用而脫去H（發(fā)生C-H鍵異裂），隨后再脫去H而成不飽和鍵。要求反應分子較易極化產生C8+H8，催化劑也需要有較強極化能力的金屬離子用來脫去H+，同時具有負電荷的O2-以接受H+。因此，這類機理類似于酸堿催化。

2、在甲醇脫氫反應中的應用

近年來，隨著甲醇工業(yè)的不斷發(fā)展，開發(fā)甲醇下游產品、將甲醇轉化為其它有機化工產品已經(jīng)引起各國研究人員的關注，甲醇脫氫可生成甲酵、甲酸甲酯，也可能裂解為一氧化碳和氫氣。

三、對含重金屬離子廢水的回收、去除

大量工業(yè)過程，如含銅、鎳催化劑的使用過程中容易產生大量的含銅、鎳金屬離子的廢水，這種廢水排入水體中，會嚴重影響水的質量，對環(huán)境造成污染，水中銅含量達0.01mg/L時，對水體自凈有明顯的抑制作用；超過3.0mg/L，會產生異味；超過15mg/L**無法飲用。重金屬元素在水體中以化合態(tài)或離子態(tài)存在，難以被生物降解，該種工業(yè)廢水常用的處理方法主要包括：化學沉淀法、電解法、化學置換法、吸附法、離子交換法、及生物處理技術等，但是在溶劑提純過程中對比上述處理方法，采用離子交換法處理，可以在保證產品純度的前提下除去溶液中多余銅鎳凈化產品，既不會產生含重金屬污泥、也不會導致溶劑損耗。

離子交換法的除銅效果很好，尤其是對低濃度廢水。離子螯合法，即利用重金屬螯合劑直接投加到廢水中，使重金屬螯合劑去捕集金屬離子，從而形成螯合物。該法形成的螯合物穩(wěn)定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受堿金屬和堿土金屬共存的影響，也不受pH值變化的影響。采用離子交換樹脂對含絡合銅廢水處理時，可做到濃縮回收Cu-EDTA和游離EDTA，凈化后水中銅離子濃度低于0.1mg/L。離子交換過程很簡單，設備也不復雜，選擇性提取金屬離子有很好的效果，而且樹脂還可以再生，所以去除廢水中低濃度離子時，使用離子交換法效果好，且節(jié)約成本。

四、Tulsimer?CH-90Na樹脂的應用舉例

離子交換樹脂除重金屬銅、鎳離子的應用部分案例有：

三、對含重金屬離子廢水的回收、去除

大量工業(yè)過程，如含銅、鎳催化劑的使用過程中容易產生大量的含銅、鎳金屬離子的廢水，這種廢水排入水體中，會嚴重影響水的質量，對環(huán)境造成污染，水中銅含量達0.01mg/L時，對水體自凈有明顯的抑制作用；超過3.0mg/L，會產生異味；超過15mg/L**無法飲用。重金屬元素在水體中以化合態(tài)或離子態(tài)存在，難以被生物降解，該種工業(yè)廢水常用的處理方法主要包括：化學沉淀法、電解法、化學置換法、吸附法、離子交換法、及生物處理技術等，但是在溶劑提純過程中對比上述處理方法，采用離子交換法處理，可以在保證產品純度的前提下除去溶液中多余銅鎳凈化產品，既不會產生含重金屬污泥、也不會導致溶劑損耗。

離子交換法的除銅效果很好，尤其是對低濃度廢水。離子螯合法，即利用重金屬螯合劑直接投加到廢水中，使重金屬螯合劑去捕集金屬離子，從而形成螯合物。該法形成的螯合物穩(wěn)定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受堿金屬和堿土金屬共存的影響，也不受pH值變化的影響。采用離子交換樹脂對含絡合銅廢水處理時，可做到濃縮回收Cu-EDTA和游離EDTA，凈化后水中銅離子濃度低于0.1mg/L。離子交換過程很簡單，設備也不復雜，選擇性提取金屬離子有很好的效果，而且樹脂還可以再生，所以去除廢水中低濃度離子時，使用離子交換法效果好，且節(jié)約成本。

四、Tulsimer?CH-90Na樹脂的應用舉例

離子交換樹脂除重金屬銅、鎳離子的應用部分案例有：

、重慶某化工企業(yè)（在1,4丁炔二醇凈化中的應用）

2、河南某化工企業(yè)（在1,4丁炔二醇凈化中的應用）下列為國產樹脂與CH-90Na對比測試結果圖，并對結果進行總結。

上圖是樹脂1＃和樹脂2＃在室溫下測定的吸附等溫線，其中進口樹脂2＃因為遠好于我們預定的國產樹脂1＃而進行了多次測量。多次測量的結果一致（三條非黑曲線），樹脂2＃所反映的情況完全符合用于描述化學吸附且具有飽和性的Langmuir吸附等溫方程，而樹脂1＃則在低濃度區(qū)域存在一定的下凹。吸附等溫線的結果表明在相同的平衡濃度（液態(tài)銅離子濃度）下，樹脂2＃的吸附容量遠高于樹脂1#，如在20mg/L下，樹脂l＃的吸附容量為l.5mg/g，而樹脂2＃可達6mg/g，是樹脂1#的4倍。樹脂1＃下凹的吸附等溫線還表明其不適用于低濃度的銅離子處理。

為了模擬實際動態(tài)吸附過程，我們進行了穿透曲線的測定。實驗在常溫下進行，流速控制為2BV/h，這與實際生產的工況相近。實驗結果同樣表明了進口樹脂2＃的優(yōu)越性。我們以不檢出銅離子為評價標準，樹脂1#在5BV后穿透，而樹脂2＃的穿透體積則達到了40BV。因此，從操作周期和廢液等綜合考慮來看，選擇樹脂2＃作為吸附劑，具有運行周期長，廢液量小且濃度高等優(yōu)點。

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