催化剂工业中的一类重要产品,用于生产无机化工产品的化学加工过程,主要包括合成气和氢气的生产、气体的净化、氨合成和硫酸的生产等。这些过程所用的催化剂都有专门的企业进行生产和经营。
合成气和氢气生产用催化剂 世界上每年以亿吨计的天然气、石油和煤炭用于制造合成气,以便进一步用于生产合成氨、甲醇以及用于还原铁矿制成海绵铁等。天然气和石nao油通过蒸汽转化催化剂可制得合成气,煤和重质油经部分氧化法造气炉可制成水煤气。合成气或水煤气都以氢和co为主要成分,根据需要可通过变换催化剂使其中的co变换为氢。
汽车尾气净化催化剂发展概况
两段净化法:又称催化氧化-还原法,采用两个反应器,汽车排出的气体先通过一段净化反应器,排气中的CO将NOx还原为氮气;
出来的气体接着通过第二段反应器,将CO和HC氧化为CO2和H2O。
三元催化法:三元催化法是采用同时对CO、HC和NOx有催化作用的三效催化剂,利用排气中的CO、HC将NOx还原为氮气。三效催化剂通常使用铂、钯和铑的组合。除了加速co和碳氢化合物的氧化外,钯和铑还加速一氧化氮还原成氮气和氧气的反应。为了高效除去氮氧化物,需要富燃或等量的空燃比(若空气与燃料的混合气中刚好有足够的空气供燃烧,使得空气和燃料都无剩余,
这种状态叫化学当量平衡,此时的空燃比叫理论空燃比。
展望
国外现在使用的汽车尾气净化器多采用以贵金属铂、铑为基的催化剂,虽然他们对CO、HC、NOx有较高的净化效率,但对我国来说,铂资源匮乏,如果以贵金属催化剂装备我国所生产的汽车,则每年要进口大量贵金属,需花大量外汇。由于贵金属价格昂贵,所以降低贵金属的使用量,改用便宜的贵金属钯或使用贱金属代替贵金属铂、铑,是降低催化剂成本的有效方法。我国的开发方向主要集中在含少量贵金属或不含贵金属的汽车尾气净化剂方面,主要是含稀土元素为基的催化剂。
稀散金属包括铼、铟、锗、镓、硒、碲,本身无天然独立的矿物,而是分散于其他有色金属矿物之中,一般都是成类质同相的形态存在于其他