本文關(guān)鍵詞：FCC廢催化劑的無害化及水處理應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：流化催化裂化(FCC)催化劑是石油加工環(huán)節(jié)用量最大的催化劑之一,由于催化裂化過程中積炭在催化劑表面的大量沉積,高溫下水蒸氣對(duì)活性組分的破壞以及原油中的重金屬(Ni、V、Fe等)與FCC催化劑活性位點(diǎn)上的吸附、反應(yīng),造成了FCC催化劑的大量失活,廢催化劑年產(chǎn)量高達(dá)數(shù)萬噸。由于FCC廢催化劑中積累了大量的重金屬元素,隨意排放會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染,如何處理它們成了亟待解決的問題�，F(xiàn)階段,廢催化劑最主要的處理方式仍然是掩埋。根據(jù)國(guó)標(biāo),當(dāng)固體廢物中鎳元素浸出液濃度超過5mg/L時(shí),該廢物被判定為危險(xiǎn)廢物,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生極大的危害。所以針對(duì)FCC廢催化劑中的鎳元素,如何有效地進(jìn)行固定化處理,使其達(dá)到安全排放的標(biāo)準(zhǔn)是本課題的主要研究?jī)?nèi)容。本課題首先針對(duì)FCC廢催化劑的失活機(jī)理進(jìn)行了探究,通過紅外、XRD、XPS、SEM等一系列分析手段對(duì)廢催化劑上的重金屬元素在FCC催化劑上的存在形態(tài)、分布情況進(jìn)行表征,對(duì)Ni的遷移過程進(jìn)行分析。本課題針對(duì)FCC廢催化劑中的鎳元素通過高溫煅燒和微波固化兩種方法進(jìn)行無害化處理。探究了不同溫度(不同敏化劑含量)、不同Ni加入量以及不同處理時(shí)間對(duì)兩種固定化方法的影響,結(jié)果顯示：兩種方法都能有效地實(shí)現(xiàn)Ni的固定化,且固定化程度隨Ni加入量增加而降低,隨著處理時(shí)間增長(zhǎng)而升高。高溫固化法浸出液Ni含量遠(yuǎn)低于5mg/L,有效實(shí)現(xiàn)Ni的無害化。本課題還針對(duì)FCC廢催化劑進(jìn)行無害化與資源化“二合一”的處理,通過納米氧化鈦摻雜固定Ni元素實(shí)現(xiàn)無害化的同時(shí),將FCC廢催化劑作為Ni-TiO2的載體,制備Ni-TiO2-FCC廢催化劑以實(shí)現(xiàn)其資源化再利用。文章探究了Ni元素加入量、浸出時(shí)間對(duì)Ni固定化的處理效果,對(duì)改性后的FCC廢催化劑的光催化降解甲基橙性能進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Ni摻雜氧化鈦能有效實(shí)現(xiàn)Ni的無害化,且Ni-TiO2-FCC廢催化劑對(duì)甲基橙的降解效果高達(dá)90%。
【關(guān)鍵詞】：FCC廢催化劑 無害化 資源化 光催化劑
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X742;X703
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 緒論16-32
• 1.1 引言16
• 1.2 FCC催化劑的基本結(jié)構(gòu)16
• 1.3 FCC催化劑失活機(jī)理16-20
• 1.3.1 水熱失活17
• 1.3.2 沉積失活17-18
• 1.3.3 中毒失活18-20
• 1.4 FCC廢催化劑無害化20-22
• 1.4.1 脫金屬法20-22
• 1.4.2 穩(wěn)定化無害化處理技術(shù)22
• 1.5 FCC廢催化劑資源化22-26
• 1.5.1 磁分離工藝22-23
• 1.5.2 廢物吸附劑23-24
• 1.5.3 制備催化加氫催化劑24-25
• 1.5.4 制備催化裂解催化劑25
• 1.5.5 制備催化劑載體25
• 1.5.6 合成分子篩原料25-26
• 1.6 TiO_2固定化技術(shù)26-28
• 1.6.1 二氧化鈦的性質(zhì)與制備26-27
• 1.6.2 納米氧化鈦粘土固定化研究現(xiàn)狀27-28
• 1.7 研究背景及內(nèi)容28-32
• 1.7.1 研究背景28-29
• 1.7.2 研究?jī)?nèi)容29-30
• 1.7.3 技術(shù)路線圖30-32
• 第二章 FCC廢催化劑的重金屬分析32-46
• 2.1 前言32
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器32-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料32
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備32-33
• 2.3 分析方法33-35
• 2.3.1 固體廢物浸出毒性浸出方法33-34
• 2.3.2 浸出液金屬含量測(cè)定方法34
• 2.3.3 廢催化劑形貌及表面元素分析34
• 2.3.4 廢催化劑內(nèi)部原子、分子形態(tài)分析34
• 2.3.5 廢催化劑上金屬元素存在形態(tài)及含量分析34-35
• 2.3.6 廢催化劑表面的官能團(tuán)分析35
• 2.4 FCC廢催化劑表征分析35-43
• 2.4.1 FCC廢催化劑原樣的重金屬總量與浸出金屬含量35-36
• 2.4.2 FCC廢催化劑IR譜圖分析36-37
• 2.4.3 FCC廢催化劑的XRD譜圖分析37-39
• 2.4.4 FCC廢催化劑的XPS譜圖分析39-42
• 2.4.5 SEM譜圖分析42-43
• 2.5 本章小結(jié)43-46
• 第三章 FCC廢催化劑的無害化46-54
• 3.1 前言46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器46
• 3.3 實(shí)驗(yàn)步驟46-47
• 3.3.1 FCC廢催化劑高溫煅燒法對(duì)Ni的固定化47
• 3.3.2 FCC廢催化劑微波固化法對(duì)Ni的固定化47
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析47-52
• 3.4.1 FCC廢催化劑高溫煅燒處理結(jié)果47-50
• 3.4.2 FCC廢催化劑活性炭微波固化法處理結(jié)果50-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第四章 FCC廢催化劑的資源化54-70
• 4.1 前言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器54-55
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料54-55
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備55
• 4.3 實(shí)驗(yàn)步驟55-58
• 4.3.1 納米氧化鈦對(duì)重金屬離子的固定化56-57
• 4.3.2 FCC廢催化劑的水化57
• 4.3.3 納米氧化鈦對(duì)FCC廢催化劑改性57
• 4.3.4 變量控制57-58
• 4.4 結(jié)果與討論58-68
• 4.4.1 無害化分析58-60
• 4.4.2 改性FCC廢催化劑的表征60-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第五章 改性FCC廢催化劑對(duì)甲基橙的光催化實(shí)驗(yàn)70-78
• 5.1 前言70
• 5.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器70-71
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料設(shè)備70-71
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置圖71
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)分析儀器71
• 5.3 實(shí)驗(yàn)步驟71-73
• 5.3.1 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定71-73
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)方法73
• 5.4 結(jié)果與討論73-76
• 5.4.1 不同F(xiàn)CC廢催化劑含量對(duì)光催化性能的影響74
• 5.4.2 不同Ni添加量對(duì)光催化性能的影響74-75
• 5.4.3 不同浸出時(shí)間對(duì)光催化性能的影響75-76
• 5.4.4 甲基橙降解機(jī)理分析76
• 5.5 本章小結(jié)76-78
• 第六章 結(jié)論與建議78-80
• 6.1 結(jié)論78
• 6.2 建議78-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 致謝86-88
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-90
• 導(dǎo)師與作者簡(jiǎn)介90-92
• 附件92-93

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：FCC廢催化劑的無害化及水處理應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：262284