1. 辐射燃烧炉能减少烘干过程的排放污染 在滚动烘干的点燃陶瓷衬里炉中一般产生的烟道气包含有10～25mg/m3的氟化氢，为了满足排放的要求必须要清洗。目前，在荷兰的一所应用科学研究院(Organization for Applied Scientific Research，简称TNO；Eindhoven,Netherlands)的几位工程师和6个公司合作者发明了一种烘干炉，它可以减少氟化物的含量至1～3mg/m3，达到了低于大部分欧洲国家所制定的5mg/m3极限值。 当粘土与水蒸气在温度高于900℃下反应，有氟化物离子存在时就有氟化氢气体生成。在工业烘干炉中，水蒸气来自于燃烧炉中有机燃料(如甲醇)的燃烧。而目前在该新技术中，如此的燃烧炉采用陶瓷、如以辐射-管的燃烧炉来代替，将燃烧气体保持在管内，烘干时气氛较干燥，其湿度与原来15%相比现在已降低到2%～3%，此研究课题的负责人Jan Denissen说，因为此炉中不存在涡流的烟道气，衬里瓷砖的釉质量也有所改进，同时氮氧化物污染物排放也降低了。 目前，一中试规模为500～600kg/h的陶瓷衬里的点燃炉正运作在Maastricht的Royal Mosa B.V.处，Denissen期望通过此试验结果能证明，此燃烧炉的附加成本能用消除烟道气的清理费来弥补，并且点火质量有所改进，能使生产能力也有所提高。 2. 钢厂废气经FT合成可作为内燃机燃料 美国的科罗拉多的Rentech公司(Denver,colo.)已和瑞典的一家工程顾问公司Orobor AB(Gothenburg,Sweden)签订了一份协议书，在该协议中Orobor公司将有权接受Rentech公司的Fisher-Tropsch(简称FT)合成过程，从瑞典钢厂放出的废气转变为柴油机的燃料，此目的要减少钢厂对环境的污染，同时希望能满足瑞典对清洁柴油燃料的要求。Rentech公司研究和开发部的副主任Charles Benham指出，FT柴油不包含硫或芳香物并且其中的链烯烃通过加氢作用转变成链烷烃。 由钢厂放出的废气是一氧化碳和氢的混合物，放出量为7.6×105m3/d，目前全烧掉致使每年有200000t的二氧化碳放入大气助长了温室效应。虽然氢含量较低但是应用Rentech公司的FT过程，它使用一种铁催化剂将废气转变为液体是合适的，此铁催化剂能接受H2与CO的比率从0.7∶1至2∶1。 Benham说，大多数Fischer-Tropsch过程要求2∶1的H2与CO比率，而Rentech公司的FT过程所不同的是他们的FT过程使用的催化剂不仅产生烃液体和水而且还同时促进过量的一氧化碳和水之间的变换反应而生成二氧化碳和氢。 3. 为设计和制造合格保健设备的检验系统 德国的机械设备制造协会(Machinery and Plant Manufacturers Assn.,简称VDMA(Frankfurt)与Munich科技大学(Technical university of Munich)合作开发了一种检验系统来帮助设备制造者设计和制作保健的单元设备，它用于食品、饮料、化妆品及药品工业，此系统称为Qualified Hygienic Design(合格保健设计)简称QHD，于1999年10月由位于德国Nürnberg的Techno Pharm conference公布。 QHD是由两部分内容组成，其一是关于保健制作的理论综述，它包括标准和法定的核对清单，例如像德国和欧洲以及美国的食品和药物管理的优秀制造实例。还有制作、证实和证明文件的核对清单；第二部分内容为清洁度的检验，包括屏蔽过程处理。凡通过此系统的这二部分检验的设备才可以注册和得到German Patent Office(Munich)的合格QHD的印章。 4. 用超临界反应从废的PET回收纯单体 由日本Shin-Nippon Air Technologies Co.(Tokyo)与National Institute of Materials and Chemical Research(Tsukuba)共同合作开发的利用超临界反应从废聚对苯二甲酸乙二醇酯(poly-ethylene terephthalate，简称PET)中回收纯单体的过程是将磨碎的PET与超临界甲醇反应(为了得到二甲基对苯二甲酸酯和乙二醇)。此反应在330℃和81kPa压力下反应20min。Shin-Nippon 说，此反应产率为95%，5%可再循环。 随着甲醇的分解，分离出两种单体并通过结晶，离心和精馏过程将单体回收。 Shin-Nippon已将此过程在5L高压釜中作了试验并指出，这些回收得到的单体可以用于高-纯度PET的生产，再不需要任何特殊的净化过程。 今后，此公司计划要确认更大规模的结果。Shin-Nippon估计一工业生产工厂每年至少需20 000t的生产量，在经济上才是可行的。 5. 没有位移漂浮的质量流量计 荷兰的一家VP仪器公司(Delft,Netherlands)揭示了一种热质量流量计，据说是消除了位移漂浮问题，并保证在长期使用下具有高度稳定性。该公司行政主任Pascal Van Putten说，具有热质量流动传感器普遍存在的问题是位移漂浮，不能用电子补偿技术完全调整一致。 现在该公司的VP4仪器应用一种专利消除漂移技术交替方向方法(Alternating Direction Method，简称ADM法，Van Putten说，这种方法是解决漂移问题的基本，其关键元件是一硅流动传感器，它对两个方向气体的流动都是敏感的，从而产生正或负的输出信号，此正负信号取决于传感器的方位，此方位每隔8s的时间间隔切换一次，这样正负信号相互抵消，于是消除了位移漂浮。 Van Putten说，此新流量计对体积测量其精确度可达1或更好些，读数的校正精确度为0.29%或更好。 6. 联合生物和电渗析方法除去污水中硝酸盐 由化肥污染的井水中含有硝酸盐离子，通常可用反向电渗析来处理，在渗析过程中硝酸盐离子选择性地通过离子交换膜而除去。法国的Eurodia Industrie S.A.(Wissous,France)研究和开发部主任Florence Lutin说，在许多地方形成的盐水污染，有时当地废水处理厂不能处理，于是要建立电渗析工厂来处理。 Eurodia已和国家科学研究中心(Franch National Center for Scientific Research,Montpellier)合作共同发展了一种生物过程来清理污水。电渗析过程能使饮料水中的硝酸盐从0.8×10－5～1.0×10－4L/L降低到2.5×10－5L/L，但是留下浓盐水，它含有10－3L/L的硝酸盐。在此新过程中，将盐水与天然存在的细菌相混合，此细菌能分解硝酸盐而产生氮气和清洁水，此清洁水仅留下0.6×10－6L/L的硝酸盐，然后用横向流陶瓷膜将细菌从水中分出并返回到反应器。此新过程已经过600L/h规模的试验，现在Eurodia正进行工业化研究以确定工业化生产工厂的成本费用。 7. 均相催化剂的新型载体 将均相催化剂负载在一载体上使它能回收和再利用的问题是科学研究者长期想达到的一个目标，现在，此目标已由美国Seton Hall大学(South Orange,N.J.)的应用催化中心的Robert L.Augustine达到了，他简短地申请了一项专利，关于用杂多酸类(heteropoly acids)作为载体和催化剂之间的粘结剂，他期望首先应用于药物和精细化学品的生产中，昂贵的催化剂被分散在产物的溶液中，当产品纯化时催化剂才分出，但是分离出的催化剂一般不能再利用。 Augustine说，以前负载尝试都失败了，因为催化剂从载体上脱出或失活，现在，此研究小组已达到目标，用12种配体(应用铑或钌作为活性金属)，4种载体(蒙脱土钾粘土，碳，氧化铝和氧化镧)和4种酸(磷钨酸，硅钨酸，钼磷酸和钼硅酸)。特有盐粒子大小颗粒的载体与杂多酸溶液混合在其间形成化学键，然后与一络合物溶液混合，此混合物与酸反应和成键。 Augustine说，试验中涉及样品化合物的生产，催化剂回收已接近达到100%，并且再利用的催化剂通常活性大于新鲜催化剂，催化剂可以应用到15次，活性没有衰减。 8. Phillips公司和Dow化学公司联手制备特种化学产品 美国Oklahoma州的Phillips石油公司(Bartlesville,Okla.)和Michigan州的Dow化学公司(Midland,Mich.)联合制备氯化甲基磺酰(methylsulfonyl chloride,简称MSC)和甲基磺酸(methylsulfonic acid,简称MSA)设施安排有利于两家公司。用一联合生产容量为6810t/a的工厂，应用由Phillips公司开发的专利技术来生产。此工厂于2000年上半年开工，Phillips公司认为这次革新将成为仅次于法国巴黎Eif Atochem S.A.的世界上第二位的主要供应点。 MSC和MSA是相关产品，任何一个可以从另一个衍生出来，Phillips的特种化学品业务经理Dan Coombs说，Phillips公司在Texas州新Borger的工厂应用甲基硫醇作原料制备MSC-MSA，Dow化学公司负责将为此反应提供氯气并且使用副产物氢氯酸。 MSC可应用于制备农业化学品、有色膜和医药而MSA用作高聚物、医药、电镀和润滑剂。Cooms期望两产品能迅速地增长，因为目前这些产品已供不应求。 9. 清理半导体厂排放的废水 从半导体制造工厂排放出来的废水中所溶解的铜有99%可回收。位于美国Texas州Houston的Koch微电子服务公司(Koch Microelectronics Service Co.)开发了一种方法来回收溶解的铜。Koch公司的化学和技术主任Dustin James说，此方法的主要优点是在制造过程能满足废水排放的法规标准，而且清理后的水还能再利用。 James说从半导体制造厂排放出来的废水一般含有铜、硅和氧化铝(后者大都是固体)，但是由于稀释和淋洗需使用大量的水，因此铜的浓度只有1.0×10－4～2.0×10－4L/L，在koch过程中，水中固体是用超过滤法或微量过滤除去，然后通过离子交换抽提出铜并且通过电泳回收为阴极铜。 10. 燃料电池 (1)一氧化碳氧化催化剂 在生产含氢气体时所用的一氧化碳氧化催化剂中包含有Ru和部分碱金属和/或碱土金属负载在TiO2和Al2O3上。采用此氧化催化剂能防止H2—O2燃料电池的Pt/H2电极上一氧化碳的中毒，并且能在广泛温度范围内选择性地除去一氧化碳，电池的寿命和放电稳定性也有改进。详细情况参见World Appls.00/24,072-3。 (2)固体高聚物电解质膜 有一项申请专利关于固体高聚物电解质膜的制备，它包括一种离子导体高聚物、先驱金属催化剂(例如Pt)及高表面积的载体。此专利内容还包括膜电极组和燃料电池的制作。此制作过程简单，有较少和较短步骤，并具有一致的结果。催化剂担载量较低，催化效率高。可参见World Appls.00/24，074。 (3)纳米晶体的燃料电池电极 将纳米晶体粒子(3～8nm)的Pt、Pd、Ru和/或Rh或者它们的合金电沉积在一基质上，此基质浸渍一导电物质再配置一反电极构成电镀浴。然后通过一脉冲电流。催化剂层的厚度为0.1～15μm，催化剂的负载量是0.1～1.0mg.cm－2。由于催化电极与固体电解质及导电载体的密切接触从而提高了燃料电池反应的催化作用效率。参见World Appls.00/28,114。 (4)固体氧化物燃料电池 制备了一种具有可控孔隙率的固体氧化物燃料电池，包含有阳极、电解质、阴极和由层压物质组成的相互接触层，此接触层包括未烧结的陶瓷材料与Pt、Rh和/或Ru催化剂，然后将这些层压材料在一中性或还原气氛中烧结。此固体氧化物燃料电池在供给燃料气体和空气时就产生电。此催化阳极的操作温度较低，在重整燃料时效率较高，并且没有碳的残渣。详细情况可参见U.S.Patents 6051173和6051329。
- 作 者：
- 作者单位：
- 刊 名：
- 化工进展 ISTIC PKU
- 英文刊名：
- CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
- 年，卷(期)：
- 2001 20(2)
- 基金项目：
