基本信息
- 项目名称：
- “过氧化氢生产过程中废氧化铝微球的高资源化利用技术的研究”
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 废弃氧化铝是一种可回收利用的资源。本作品通过对废弃氧化铝微球再生和催化活性恢复技术的研究，提供一个生产成本低、对设备腐蚀小、生产过程中三废排放少、再生γ-氧化铝微球性能优异的再生失效γ-氧化铝微球的方法，弥补国内外在过氧化氢生产过程中废弃氧化铝微球再生技术领域的不足
- 详细介绍：
- 采用解吸萃取、高温催化氧化的方法对过氧化氢生产中废氧化铝催化剂进行再生处理实验研究。结果表明再生回收的氧化铝微球在整体物理性能和催化性能上都已经达到商品氧化铝标准，特别是通过实验所回收的催化剂催化四氢蒽醌转化为蒽醌的再生能力大于商品氧化铝催化微球。总的来说经实验处理所得再生氧化铝微球已经百分之百赶上商品氧化铝，完全可以替代商品氧化铝进行满足过氧化氢等工业化生产。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：一个生产成本低、对设备腐蚀小、生产过程中三废排放少、再生γ-氧化铝微球性能优异的再生失效γ-氧化铝微球的方法，弥补国内外在过氧化氢生产过程中废弃氧化铝微球再生技术领域的不足 基本思路：通过对废弃氧化铝微球孔径内有机物以及一些杂质的处理，使废氧化铝微球恢复催化活性，实现催化剂的循环利用。
科学性、先进性及独特之处
- ⑴用碱性乙醇水溶液萃取可以很好的清洗出废氧化铝微球中的有机物，高温煅烧可将残留的有机物处理掉达到疏通孔径恢复氧化铝活性的作用。现阶段而言也是很具有创新性和科学性。 ⑵将臭氧用于处理废氧化铝中有机物的的方法至今还是没有的，并且用臭氧处理废氧化铝产生三废很少，这是极具创新性的，具有其独到之处。⑶回收的氧化铝微球转化四氢蒽醌为蒽醌的再生能力大于商品氧化铝，总催化性能也达到标准
应用价值和现实意义
- 提供了一套实现废氧化铝再生的实验方案，弥补在过氧化氢生产过程中废弃氧化铝微球再生技术领域的不足，实现工业化生产，产生经济效益
学术论文摘要
- 《失活氧化铝微球的高资源化利用技术的研究》 摘要：阐述了一种过氧化氢生产中失效氧化铝的再生方法。提出了将失效氧化铝经碱性乙醇水溶液解吸萃取后，再通过高温催化氧化的除杂再生流程。经检测，采用此流程处理的再生氧化铝各种指标均能达到工业生产要求。 《失效氧化铝再说过程中两种氧化技术工艺研究》摘要：本文详细论述了两种再生氧化铝的方法，在高温催化氧化法的探究过程中，对高温时助氧剂及加热时间进行全面探讨，对臭氧氧化法过程中加热条件及反应时间进行充分实验，并在能耗及对环境的影响等方面进行了比较。
获奖情况
- 《河北化工》第一百一十七期 名称：《失活氧化铝微球的高资源化利用技术的研究》 时间：2010-7 《广州化工》 第十一期 名称：《失活氧化铝微球的高资源化利用技术的研究》 时间：2010-11 国家专利一项 专利号为：201110041142.9
鉴定结果
- 该作品经鉴定，情况属实符合要求。 该作品从实际出发，就当前双氧水生产行业中存在的问题或者急需解决的技术问题进行研究，从分体现了当代大学生敢于创新、用于实践、积极投身科研创新的精神。
参考文献
- [1]Fr 1，304，901 [2]USP 4，351，820 [3]200610018373.7 [4]韩家旺. 蒽醌法过氧化氢生产中工作液的降解与再生[J].工业催化.2001.9(3):1-12 [5]马全红.邹宗柏.朱向宏.废氧化铝催化剂制高纯超细氧化铝.工艺实验[J].2000.(11):40-43 [6]马全红，邹宗柏，朱向宏.废氧化铝催化剂制高纯超细氧化铝.工艺实验[J]，2000，（11）：40-42 [7]徐志兵，孔学军，赵安祥.废催化剂回收三氧化二铝的初步研究.安庆师范学院学报[J]，2004，10（1）：57-58 [8]郭洪生，倪雪梅.氧化侣载体回收.沈阳化工[J]，1995，(2):58-59. [9]韩金勇，宜启波，于传峨，等.双氧水生产中废氧化铝的再生利用研究.中国资源综合利用[J]，2000,(4):12-13 [10]胡长诚.黎明化工[J]. 1989, 19 (3): 39. [11]游贤德.无机盐工业[J]. 1996, 19 (3): 60. [12]天津化工商品科技情报研究院情报室.无机盐工业[J].1978, 24 (3): 24. [13] JP:昭38-9702, 1963. [14]胡长诚.无机盐工业[J]. 1979, 33 (6): 25. [15]陈群来.黎明化工[J]. 1995, 45 (3): 31. [16]石川荣一,杉山升.工业化学杂志[J].1958, 61(4): 405. [17] US: 3761581, 1973. [18] US: 3493343, 1969
同类课题研究水平概述
- 目前仅有少量研究报道了过氧化氢生产用失效的氧化铝微球进行处理方法。法国专利Fr 1，304，901首先提出了采用适当的溶剂在80℃下洗涤，然后用130℃的蒸汽处理，最后将处理后的氧化铝于400-450℃下热处理1小时以上。这种处理方法的缺点是再生后的氧化铝微球中残余碳和硫含量较高，使生产工艺的还原过程中钯催化剂产生中毒。美国专利USP4，351，820 提出将失活的氧化铝微球投入650-700℃的氧化性气氛的炉子中，使之逐渐加热至700-850℃而再生活性氧化铝。中国专利200610018373.7报道采用稀硝酸和煅烧法再生活性氧化铝微球的方法，但此方法需要应用硝酸对废氧化铝微球进行处理和大量的水进行洗涤，生产过程中产生大量废水和废气。以上报道采用的处理氧化铝微球方法主要集中在对其进行再生处理，且所报道的经过再生处理后的氧化铝微球的催化活性为80-85%，大大低于商品氧化铝微球活性，用于过氧化氢生产时，其使用寿命较短，一般小于一个月，降低了过氧化氢生产效率，限制了再生氧化铝微球在过氧化氢生产中的应用。研究采用新技术高值资源化利用氧化铝微球对改善环境、充分利用过氧化氢生产中资源和能源具有重要意义。
