超声波辅助石油炼制废催化剂除油实验研究

摘要：铝基石油炼制加氢脱硫废催化剂中含有钼、镍、钒等稀有贵金属。其含量远高于天然矿物，是提取钼的重要二次资源。废催化剂中钼的综合回收不仅可以缓解稀有贵金属资源日益短缺的问题，而且有利于减少环境污染，实现资源循环利用。针对现有加氢脱硫废催化剂处理方法的不足，开展超声波辅助乙醇脱油-微波焙烧-超声波辅助浸出钼的工艺研究，重点研究脱油过程的最佳工艺条件和热解动力学。。在此基础上，获得了超声-微波协同强化提高钼回收率的内在机理。主要研究内容如下：对废催化剂进行超声波辅助乙醇脱油工艺研究。在单因素条件实验的基础上，采用响应面法系统研究了不同工艺参数对废催化剂除油率的影响。实验结果与模型拟合结果一致，证明了模型的有效性。确定了最佳工艺条件为：超声温度55℃、超声时间2h、超声功率600W、液固比5:1。在此条件下，废催化剂的除油率达到99.8%，这是在没有超声波辅助的情况下获得的。除油率仅为81.86%，充分证明了超声波除油的有效性。研究了废催化剂的热解特性和动力学。获得了不同空气和氮气气氛下不同升温速率的热解曲线，并对热解过程进行了分析。结果表明，废催化剂油挥发分解过程的主要温度范围为200-450oC，金属硫化物氧化过程的主要温度范围为350-600oC。采用非模型法、模型法和主曲线法对除油阶段动力学方程进行拟合，结果表明除油反应动力学模型与三维扩散和化学反应模型一致。采用微波氧化焙烧和超声波辅助溶液浸出的方法，提高浸出率，回收除油废催化剂中的钼。考察了超声温度、反应时间和超声功率对钼浸出率的影响。当超声波温度为65℃、时间为2 h、功率为700 W时，除油废催化剂中钼的浸出率达到98.18%，采用常规方法。管式炉焙烧15分钟，在相同浸出条件下进行对比实验。结果发现浸出率仅为61.55%。而当常规焙烧时间延长至2 h时，浸出率为96.02%。这充分证明了微波的效率。采用X射线衍射仪对样品进行分析,研究废催化剂的含量,结果表明超声辅助废催化剂除油可有效避免不溶物Co Mo O_4的形成,从而有效提高废催化剂的浸出率。钼。