关于铁基催化剂填料

我们的铁基催化剂填料，其制备技术流程：挑选铁屑钢材型号，主要考虑化学组成、氧化活性、耐盐腐蚀性，以及脆韧性、抗压抗拉强度等；再选取一定外形和尺寸范围的刨花状铁屑，以保证产品均匀性；先清洗，机械压缩、包装，形成规整化填料初产品。机械制备过程：要求有效比表面积接近最大（堆积密度与有效比表面积存在一极值点，超过此点有效比表面积迅速下降，甚至小于30M²/M³ ）；然后进行表面改性：使用强氧化剂等技术手段，将铁屑表面迅速氧化，形成致密的纯化层，保证主要成份为γ-FeOOH；最后装饰外表，形成产品，见照片。

铁基催化剂填料有以下特点：

（1）有效比表面积很大，通常使用的为3500 M²/M³，是一般散装填料的 3 ~ 5倍。这一方面是由于刨花状铁屑其厚度不足0.1 mm；更重要方面，是由于发明人根据长期的实验研究，找到了有效比表面积与堆积密度之间的函数关系。

（2）平均孔径很小，通常在1.0 mm左右，满足了催化臭氧形成高级氧化机制的必要条件。高级氧化机制就是由•OH主导氧化有机污染物，而•OH主要是在催化剂表面和固液界面液膜层形成的。由于•OH的寿命只有纳秒级，故不可能跑到距离较远的液相主体氧化有机物。据此，有理由怀疑投加量不大的流化型催化剂实际工程效果。

此外，规整化填料内孔径形状各异，有利于紊流传质，也是填料的优越性能。

（3）属规整化填料，与散装填料相比，有效地保护了作为催化剂的表面改性层；且在大型反应器中，由于密封和流态的要求，反应区应以多块填料垒叠为宜。由此，不仅要求规整化填料吊装方便，且流态上要求有二次配水功能。照片所示单元化填料很好地满足了这些要求。

铁基催化剂填料制备特点：

（1）规整化填料单个体积较大，多个工程应用的都超过1.0 M³，制造需较大模具；（2）制备过程中使用了危险化学品，需公安部门报备。

因此从经济方面考虑，我们不可能提供少量的催化剂；也不愿意将具有多项知识产权的产品供他人研究剖析。

不同催化剂产品性能的比较判别，至少要考虑下述几方面：（1）催化剂性能。不同的过渡金属（氢）氧化物催化臭氧，最适pH值不同，产生的自由基种类也有差异，即各种催化剂最佳工况不同；（2）填料性质。整体的比表面积、空隙率、孔径大小与形状等都极大地影响工程效果；（3）反应器条件。如臭氧布气方式、气液两相流型、催化剂填料区域高度等，都影响实际效果。（4）使用寿命。不仅涉及催化机制，也与产品制备工艺、使用的水质条件有关。因此，除非大型企业或专职机构，一般企业并不具备全面评价催化剂产品的能力，不要奢想通过简单的对比实验，全面评价各种催化剂产品的性能。

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