科海思CH-90Na树脂在铜、镍催化剂行业中的应用

一、铜系催化剂主要应用的行业

Cu系催化剂广泛应用在CO、CO2加氢合成甲烷、低温变换选择性加氢合成、以及一些氧化、脱氢等工业反应中。

1、Cu系催化剂的脱氢机理

（1）催化剂的脱氢反应机理可随反应物种类及催化剂的不同而不同，且有时随反应条件的不同而改变。Cu系催化剂的催化脱氢机理有两类：1、游离基机理反应物以均裂方式脱去氢原子。要求催化剂能提供具有未配对的活性中心，需要有较大的成键能力和较大的暴露，以便与C-H键上的氢原子接触和作用。满足这种机理要求的脱氢催化剂，可以是金属，如Ni、Cu等，也可以是金属氧化物、硫化物等。

（2）离子机理反应物分子先被催化剂上的金属离子M作用而脱去H（发生C-H键异裂），随后再脱去H而成不饱和键。要求反应分子较易极化产生C8+H8，催化剂也需要有较强极化能力的金属离子用来脱去H+，同时具有负电荷的O2-以接受H+。因此，这类机理类似于酸碱催化。

2、在甲醇脱氢反应中的应用

近年来，随着甲醇工业的不断发展，开发甲醇下游产品、将甲醇转化为其它有机化工产品已经引起各国研究人员的关注，甲醇脱氢可生成甲酵、甲酸甲酯，也可能裂解为一氧化碳和氢气。

三、对含重金属离子废水的回收、去除

大量工业过程，如含铜、镍催化剂的使用过程中容易产生大量的含铜、镍金属离子的废水，这种废水排入水体中，会严重影响水的质量，对环境造成污染，水中铜含量达0.01mg/L时，对水体自净有明显的抑制作用；超过3.0mg/L，会产生异味；超过15mg/L**无法饮用。重金属元素在水体中以化合态或离子态存在，难以被生物降解，该种工业废水常用的处理方法主要包括：化学沉淀法、电解法、化学置换法、吸附法、离子交换法、及生物处理技术等，但是在溶剂提纯过程中对比上述处理方法，采用离子交换法处理，可以在保证产品纯度的前提下除去溶液中多余铜镍净化产品，既不会产生含重金属污泥、也不会导致溶剂损耗。

离子交换法的除铜效果很好，尤其是对低浓度废水。离子螯合法，即利用重金属螯合剂直接投加到废水中，使重金属螯合剂去捕集金属离子，从而形成螯合物。该法形成的螯合物稳定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受碱金属和碱土金属共存的影响，也不受pH值变化的影响。采用离子交换树脂对含络合铜废水处理时，可做到浓缩回收Cu-EDTA和游离EDTA，净化后水中铜离子浓度低于0.1mg/L。离子交换过程很简单，设备也不复杂，选择性提取金属离子有很好的效果，而且树脂还可以再生，所以去除废水中低浓度离子时，使用离子交换法效果好，且节约成本。

四、Tulsimer?CH-90Na树脂的应用举例

离子交换树脂除重金属铜、镍离子的应用部分案例有：

三、对含重金属离子废水的回收、去除

大量工业过程，如含铜、镍催化剂的使用过程中容易产生大量的含铜、镍金属离子的废水，这种废水排入水体中，会严重影响水的质量，对环境造成污染，水中铜含量达0.01mg/L时，对水体自净有明显的抑制作用；超过3.0mg/L，会产生异味；超过15mg/L**无法饮用。重金属元素在水体中以化合态或离子态存在，难以被生物降解，该种工业废水常用的处理方法主要包括：化学沉淀法、电解法、化学置换法、吸附法、离子交换法、及生物处理技术等，但是在溶剂提纯过程中对比上述处理方法，采用离子交换法处理，可以在保证产品纯度的前提下除去溶液中多余铜镍净化产品，既不会产生含重金属污泥、也不会导致溶剂损耗。

离子交换法的除铜效果很好，尤其是对低浓度废水。离子螯合法，即利用重金属螯合剂直接投加到废水中，使重金属螯合剂去捕集金属离子，从而形成螯合物。该法形成的螯合物稳定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受碱金属和碱土金属共存的影响，也不受pH值变化的影响。采用离子交换树脂对含络合铜废水处理时，可做到浓缩回收Cu-EDTA和游离EDTA，净化后水中铜离子浓度低于0.1mg/L。离子交换过程很简单，设备也不复杂，选择性提取金属离子有很好的效果，而且树脂还可以再生，所以去除废水中低浓度离子时，使用离子交换法效果好，且节约成本。

四、Tulsimer?CH-90Na树脂的应用举例

离子交换树脂除重金属铜、镍离子的应用部分案例有：

、重庆某化工企业（在1,4丁炔二醇净化中的应用）

2、河南某化工企业（在1,4丁炔二醇净化中的应用）下列为国产树脂与CH-90Na对比测试结果图，并对结果进行总结。

上图是树脂1＃和树脂2＃在室温下测定的吸附等温线，其中进口树脂2＃因为远好于我们预定的国产树脂1＃而进行了多次测量。多次测量的结果一致（三条非黑曲线），树脂2＃所反映的情况完全符合用于描述化学吸附且具有饱和性的Langmuir吸附等温方程，而树脂1＃则在低浓度区域存在一定的下凹。吸附等温线的结果表明在相同的平衡浓度（液态铜离子浓度）下，树脂2＃的吸附容量远高于树脂1#，如在20mg/L下，树脂l＃的吸附容量为l.5mg/g，而树脂2＃可达6mg/g，是树脂1#的4倍。树脂1＃下凹的吸附等温线还表明其不适用于低浓度的铜离子处理。

为了模拟实际动态吸附过程，我们进行了穿透曲线的测定。实验在常温下进行，流速控制为2BV/h，这与实际生产的工况相近。实验结果同样表明了进口树脂2＃的优越性。我们以不检出铜离子为评价标准，树脂1#在5BV后穿透，而树脂2＃的穿透体积则达到了40BV。因此，从操作周期和废液等综合考虑来看，选择树脂2＃作为吸附剂，具有运行周期长，废液量小且浓度高等优点。

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