从苯选择加氢用催化剂中回收钌和锆的研究

发布时间：2018-05-19 22:04

  本文选题：催化剂 + 二氧化锆　； 参考：《浙江大学》2015年硕士论文

【摘要】：苯选择加氢制备环已烯路线具有良好的原子经济性,有着重要的工业应用价值。近年来大量的研究成果表明,以钌为活性中心的催化剂具有高的选择性和转化率,可用于工业化生产。由于资源的稀缺性,研究失效催化剂中有价金属钌和锆的回收利用具有重要的应用价值和一定的学术意义。针对目前工业上失效催化剂存在的只回收贵金属钌,并且回收方法采用的是存在危险性的氧化蒸馏法等问题,提出对失效催化剂中的有价金属钌和锆的分离提取进行研究,达到安全高效地综合回收利用钌和锆的目标。通过对苯选择加氢制环己烯失效催化剂回收的系统研究,得到了以下结论。利用现有热力学数据,借助HSC(热力学数据库软件)分析了硫酸氢钠与二氧化锆的平衡产物组成。结果表明在100℃～650℃的温度范围内,提高温度有利于硫酸氢钠与二氧化锆反应的进行,平衡固相产物为硫酸锆和含硫的钠盐等,其存在形式与原料中二氧化锆和硫酸氢钠的比例和反应温度有关。系统考察了反应温度、硫酸氢钠和二氧化锆的比例、反应时间对二氧化锆分解率的影响,确定了硫酸氢钠熔融分解锆的优化工艺条件。结果表明：在反应温度为300℃～600℃范围内,原料中硫酸氢钠和二氧化锆的摩尔配比为5-7,反应时间40 min的优化工艺条件下,二氧化锆的分解反应可以完全进行。并详细考察了锆的硫酸氢钠熔融料的浸出过程中,搅拌速率、液固比、反应温度、浸出时间等因素对锆浸出率的影响,得到锆浸出的优化工艺条件为：搅拌速度为100 r/min,液固比为4：1,浸出温度为40℃,浸出时间6 min。最后制备得到的氯氧化锆符合工业八水合氯氧化锆的行业标准(HG/T 2772-2012),在贵金属钌回收的研究过程中,分别对钌碱性熔融和钌的还原沉淀两个工序进行了研究。对于碱熔融钌过程中的碱熔熔剂的选择、碱熔反应的温度和碱熔反应的时间进行了研究,得到了碱熔钌的最优工艺参数为：采用Na202为碱熔剂,碱熔反应温度为650℃,碱熔反应时间为3 h。在此工艺条件下,钌的一次碱熔出量可达到83.5%。利用在碱性条件下,溶液中的高价钌离子容易被还原生成沉淀的性质,对碱性溶液中钌离子的还原沉淀过程进行了研究,结果表明：在还原沉淀剂选择无水乙醇,无水乙醇的用量为水溶液中钌离子的8倍摩尔量,还原沉淀反应的温度为30℃,反应时间为90min的条件下,钌离子基本沉淀完全。最后制备得到的水合氯化钌符合工业氯化钌的行业标准(HG/T 3679-2011)。
[Abstract]:Selective hydrogenation of benzene to cyclohexene has good atomic economy and important industrial application value. In recent years, a large number of research results show that the catalyst with ruthenium as the active center has high selectivity and conversion, and can be used in industrial production. Due to the scarcity of resources, it is of great value and academic significance to study the recovery and utilization of valuable ruthenium and zirconium in the catalyst. Aiming at the problem that only precious metal ruthenium is recovered from the defunct catalyst in industry and the dangerous oxidation distillation method is used in the recovery method, the separation and extraction of valuable ruthenium and zirconium from the failed catalyst are studied. To achieve the goal of safely and efficiently recycling ruthenium and zirconium. Based on the systematic study on the recovery of failed catalysts for selective hydrogenation of benzene to cyclohexene, the following conclusions are obtained. The equilibrium product composition of sodium bisulfate and zirconia was analyzed by means of the available thermodynamic data and the thermodynamic database software HSC. The results show that the reaction of sodium bisulfate with zirconia can be facilitated by increasing the temperature in the temperature range of 100 鈩，

本文编号：1911872