前沿讲座论文

CHINAUNIVERSITYOFPETROLEUM前沿讲座报告所在院系：化学工程学院专业：化学工程与技术课程名称：前沿讲座考生姓名：叶鹏飞学号：2016213147班级：研16-工艺3班完成日期：2016年12月

1.多级分子筛的制备及其催化作用分子筛研究的热点问题之一是如何减小微孔扩散阻力对传质带来的不利影响，以提高催化剂的利用效率通过引入介孔，实现多级孔分子筛材料的设计是解决上述问题的一种有效方法。多级孔分子筛材料提高反应扩散效率的理论依据以及国内外多级孔分子筛材料制备方面的研究进展主要包含破坏性方法和建设性方法的原理，从水热稳定性酸性操作性以及可放大性分析了各种合成方法的优势和不足。多级孔分子筛在催化反应中的若干应用实例重点介绍了多级孔材料在催化裂化和加氢反应中的应用进展，表明多级孔分子筛可以提高选择性以及转化率，开发适宜酸性以及水热稳定性的微孔、介孔分子筛，同时兼顾低成本、低污染以及易操作性的合成技术是将来研究的重点，同时应建立多级孔分子筛催化性能与结构的关系，加深对多级孔分子筛的认识。破坏性方法又称后处理法，是指通过选择性地脱除分子筛骨架原子，得到多级孔分子筛的方法，主要分为脱铝改性与脱硅改性脱铝改性是在水热条件或酸处理条件下破坏骨。架结构的AL——O——SI（P）键而实现的，典型的脱铝方法包括水热脱铝和酸处理脱铝。脱铝改性会在分子筛骨架内产生大量的二次介孔缺陷。对于低硅铝比的硅铝分子筛和磷铝分子筛，脱铝处理是形成晶内介孔的一种简便易行的方法，如超稳Y分子筛的工业制备。而脱硅改性是指通过引入碱性试剂选择性溶解分子筛的骨架硅原子。建设性方法又称为模板法，是通过分别或同时引入微孔和介孔结构，实现多级孔分子筛设计的策略。按模板类型分为硬模板法和软模板法。硬模板法又称固体模板法。在合成体系中，加入的固体不与凝胶中的硅源或铝源发生反应，而将凝胶相互隔离，分子筛晶体在硬模板孔道内或者在硬模板外表面进行二次生长。采用焙烧等方法除去硬模板，就可以得到多级孔分子筛。而软模板法是指模板在合成体系与硅源或者铝源发生作用，充当介孔模板的合成方法。微孔孔道可以维持多级孔分子筛的较高酸性，而介孔的引入可以使反应物在微孔内的扩散距离明显减小，提高催化反应的传质性能。因此，微孔孔道与介孔孔道的连接与贯通方式对于最大限度地发挥微孔与介孔孔道各自的优势就显得沸腾床渣油加氢裂化工艺主要包括H-Oil和LC-Fining。沸腾床加氢的优点是反应器的催化剂床层处于一种运动状态，有利于加氢反应的进行。新鲜催化剂可自由加入而平衡催化剂可方便抽出，从而使催化剂始终处于较高的活性水平。移动床渣油加氢工艺，主要有雪夫隆(Chevron)公司的催化剂在线置换工艺(OCR)和壳牌公司(Shell)的储仓式加氢工艺。移动床加氢工艺的优点是能够加工劣质原料(重金属>400μg/g，残炭=20%)并且延长催化剂的寿命。可实现催化剂的在线加入和排出，催化剂利用率高，装置运转周期长。缺点是反应器的结构复杂，操作难度大，催化剂的连续加入和引出难以实现，其细小颗粒会进入后续的固定床反应器内，造成床层压降上升，而且投资高，研究很少。6.TEM在催化剂中的应用的电子显微镜与光学显微镜的成像原理基本一样，都是利用凸透镜的放大成像原理，将人眼不能分辨的微小物体放大到人眼能分辨的尺寸，其主要是增大近处微小物体对眼睛的张角（视角大的物体在视网膜上成像大）。所不同的是前者用电子束作光源，用电磁场作透镜。电镜适用于观察超微结构，可以同时提供形貌、成分、结构信息，非常适宜于对纤维细微结构、织物整理效果等方面的研究。

7.石油污水的好氧厌氧微生物技术废水生物处理是微生物以废水中的污染物作为自身的营养和能源，同时使废水得到净化的过程。这种技术成熟有效、经济可行，与化学或物理方法相比有独特的优势，发展至今已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段。随着工农业的发展，各种工业废水和生活污水中污染物的成分也愈加复杂，使采用传统的生物处理工艺处理后的废水难以达到越来越严格的废水排放标准。在生物处理技术的发展中，已不再局限于改进单一的厌氧或好氧生物处理方法，而是呈现出把两者有机结合起来开发各种组合技术的趋势。与单一的厌氧法、水解法和好氧法相比，组合工艺具有以下主要优势：厌氧工艺能去除废水中大量的有机物和悬浮物，使与之组合的好氧工艺有机负荷减小，好氧污泥产量也相应降低，整个工艺的反应容积小得多；厌氧(水解)工艺作为前处理工艺能起到均衡作用，减少后续好氧工艺负荷的波动，使好氧工艺的需氧量大为减少且较为稳定，既节约能源又方便工业上的实际操作；厌氧(水解)工艺作为前处理工艺能明显改善废水的可生化性，使废水更顺利地经历好氧生物处理过程；在一些组合工艺中，好氧处理过程对厌氧(水解)代谢物的降解也有效地推动了有机物厌氧(水解)处理过程的进行。因此，与单一工艺相比，组合工艺对废水的处理效率更高。SBR工艺和厌氧(水解)—好氧串联组合工艺应用比较广泛，已经积累了较为丰富的实践经验。SBR工艺对流量变化大甚至间歇排放的工业废水有较强的经济适用性，在废水生物脱氮、除磷方面显示出的优势为解决水体富营养化的难题提供了方案。厌氧(水解)—好氧串联组合工艺在一定程度上有效地解决了含难降解有机物工业废水的处理问题，但对高浓度有机废水，该法仍束手无策。同一空间内和不同空间内同时完成厌氧(水解)、好氧的组合工艺最大限度地发挥了厌氧(水解)和好氧法的优势，使废水中的有机物高效地实现了连续的生物降解过程，有少数研究结果表明，这两种组合工艺在高浓度有机废水和含难降解有毒有机物废水的处理上具有很大的研究潜力。8.掺杂碳材料的制备与应用多级碳材料具有丰富的孔道结构，较大的比表面积和良好的热稳定性和化学稳定性等优点被广泛应用于吸附分离、催化剂载体、电容器等方面。为了提高碳纳米材料的性质，可以通过化学掺杂改变碳纳米材料的化学性质和电子性质。一种方法是在材料的表面吸附上气体、金属或有机分子另一种是向材料的结构中引入杂原子，常用B或N原子进行掺杂。由于B的外层电子比C少一个，B取代C后会产生空穴，相反，N取代C原子后会多出电子。氮掺杂碳材料是杂原子掺杂的碳材料中最普遍的一种，也是研究最多的一种。总结经过了为期半学期的前沿讲座学习，我了解了很多关于化学工业方面的前沿知识，为我以后的学习研究有一