湿式氧化处理苯甲醛废水中试工艺设计(6)
1.4 CWAO 催化剂的失活问题
催化剂在应用中除了必须活性高和选择性好以外还要有好的机械强度和稳定性，其中稳定性影响催化剂活性衰退能力催化剂经过一段时间使用后，催化剂活性会降低或消失即出现催化剂失活现象催化剂的失活原因主要有催化剂物质的流失积炭和烧结[8-9]。
1.4.1 催化剂的流失
是由于pH值的影响使催化剂的活性组分溶出Levec和Pintar在实验中发现废水的pH 值对液相中，有机物的氧化有重要的影响Micro等用CuO/Al2O3 催化剂在不同的pH值情况下处理苯酚废水发现，pH值对催化剂的失活起了决定性作用。
因为铜在高温高压且酸性条件下是极其容易溶出的,要想有效控制Cu2+的溶出,必须使铜和载体发生牢固的结合作用[10-13]。
(1)添加活性成分 据文献报道,Cu，Fe，Zn的氧化物及它们的复合物对氧化反应,具有较理想的催化性能稀土元素，如Ce(铈)等在石油化工生产中被广泛地用作催化剂能够在氧化加氢脱氢成酮苯酚的邻位烷基化等反应中起催化作用。
(2)载体 可供选择载体种类很多常用的有活性炭硅胶分子筛活性Al2O3 等,Al2O3 具有大表面积和多孔性是一种广泛使用的催化剂载体,具有很好的机械性质,能抵抗磨耐压和水力冲刷,在反应条件下很稳定能抵抗反应物与反应产物的化学侵蚀以及反应热的冲击。结果表明载体能起少许作用但是Cu2+的溶出仍然不能得到彻底解决通过研磨加大与活性成分接触可能会减少溶出。
(3)电子助剂 电子助剂可以改变催化剂的化学组成,电子结构,表面性质或晶体结构,从而提高催化剂的活性或选择性延长催化剂的使用寿命提高对毒物的抵抗能力,以单活性组分催化剂中活性较高的Cu/Al2O3 为对象研究了低熔点碱金属氧化物K2O对其性能的影响。
1.5 催化剂的表征
一RC型x射线衍射(XRD)仪，管电压50 kv，管电流80mA，步进扫描，步长0．02。积分时间0．2s，扫描速率10(°)／IIlin。晶粒的测定：采用日本rigakIl公司的D／MAX—Rc型x射线小角散射仪，管电压40 kv，管电流50mA，连续扫描，扫描速率0．2(°)／IIlin[14]。
1.6 催化剂制备对溶出的影响
催化剂的性质除取决于组成催化剂的组分含量等外,与催化剂的制备方法工艺条件也密切相关。制备条件中焙烧温度是最主要的要素从最终出水中Cu2+的浓度来看，煅烧温度越高铜的流失量越低电镜。分析表明在高煅烧温度(800 ℃)下，催化剂外表面光滑比表面积减小存在着烧结的现象，它使得催化剂的活性组分的溶出量减少但是催化性能却降低从晶粒迁移与烧结的角度看在煅烧温度450℃下尚不足以使CuO获得足够的能量迁移。仅能获得普通分散的CuO进一步提高煅烧温度达650℃，CuO可以获得更高的能量，迁移较为容易可使CuO在载体上均匀分布，可获得高度分散的CuO当煅烧温度达800℃时，CuO能够进入Al2O3的晶格形成稳定性更好的CuAl2O4，但同时催化活性也降低了。
1.7 反应条件的影响
(1) 反应温度对Cu2+溶出的影响
Cu2+溶出随温度变化有一最大值这是因为一方面温度升高能提高有机物的氧化深度从而加快Cu2+反应性溶出另一方面由于催化剂的催化作用机理在于吸附与氧化脱附2个过程温度提高同时加快了反应的脱附作用小分子中间产物有机酸积累减少减轻了对催化剂的腐蚀相应地减少了Cu2+酸性溶出量采取适当的较高温度不仅能提高COD去除率同时也可减少Cu2+的溶出。
(2) 催化剂投加量对Cu2+溶出的影响
催化剂的投加量与COD去除率和Cu2+溶出均有较大关系减少投加量可减少Cu2+的溶出量但是也会降低COD的去除率在COD去除率可以接受的前提下适当减少催化剂的投加量也是一个减少Cu2+溶出量的途径。
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