Pentoxidul de vanadiu (V2O5) este unul dintre cei mai versatili și indispensabili catalizatori de oxidare folosiți în industria modernă. De la producția pe scară largă de acid sulfuric până la oxidarea selectivă în substanțe chimice fine, formulările pe bază de V2O5 oferă performanțe dovedite, robustete și rentabilitate. Pe măsură ce tranziția energetică accelerează și procesele mai curate devin imperative, catalizatorii V2O5 găsesc roluri în expansiune în controlul emisiilor, baterii cu ioni de sodiu și căi chimice noi care minimalizează deșeurile și maximizează selectivitatea.
Ce este pentoxidul de vanadiu?
Catalizator de pentoxid de vanadiu
V2O5este un catalizator robust de oxidare cu activitate de înaltă activitate, cu utilizare pe scară largă în acidul sulfuric, anhidrida maleică, anhidrida ftalică și oxidarea selectivă a hidrocarburilor ușoare și a aromaticii.
Performanța catalitică depinde de faza de cristal, suprafața, dinamica stării de oxidare (V5+ / V4+ redox), morfologia de susținere, promotorii (de exemplu, metale alcaline, W, Mo, Ti) și condiții de proces (T, O2 presiune parțială, viteză spațială).
Lanțul de aprovizionare este global, care se întinde pe minereuri purtătoare de vanadiu, zgură de oțel și reziduuri de petrol. Asigurarea calității, controlul impurității și compoziția constantă a fazelor sunt esențiale pentru rezultatele reproductibile.
Practicile de siguranță și de mediu sunt esențiale datorită naturii corozive și toxice a compușilor de vanadiu; Cadrele de manipulare robustă, ambalaje și conformitate sunt obligatorii.
Oportunitățile emergente includ catalizatori pentru amoniac curat la putere, reducerea COV, SCR / sisteme de denitrare și catodii cu baterii cu sodiu-ion folosind derivate V2O5.
Proprietăți de bază:
Greutate moleculară: 181.88 g / mol
Punct de topire: ~ 690 ° C (se descompune)
Densitate: ~ 3,36 g / cm³
Solubilitate: ușor solubil în apă; Solubil în soluții alcaline puternice care formează vanadați
Structura cristalului: ortorombică pentru cea mai frecventă fază; Structura stratificată propice proceselor de intercalare și redox
Catalizatorii comerciali V2O5 sunt furnizați în mai multe forme:
- V2O5 în vrac (pulbere sau fulg): pentoxid de vanadiu de înaltă puritate utilizat ca precursor pentru fabricarea catalizatorului sau direct ca aditiv.
- Catalizatori susținuți:Catalizator de pentoxid de vanadiu V2O5 s -a dispersat pe purtători poroși, în formă de pelete, inele, șa sau fagure. Încărcările tipice variază de la 1-10% în greutate V2O5, dar pot varia foarte mult.
- Catalizatori și monoliti structurați: pentru reducerea SCR și COV, V2O5 este încorporat în monolituri de fagure, plăci sau structuri ondulate folosind lianți și promotori anorganici.
- Formulări de specialitate: V2O5 combinat cu fosfor (sistem VPO), molibden, tungsten, titan, niobium și metale alcaline adaptate la reacțiile țintă.
Note de puritate:
Grad tehnic:Potrivit pentru oxidarea în vrac, unde impuritățile de urmă sunt tolerate în specificații. Impurități tipice: Fe, Ni, Na, K, Si, P, S, Cl.
Grad de înaltă puritate:Niveluri de impuritate mai scăzute pentru procese catalitice sensibile sau utilizarea electrochimică.
Gradul bateriei și gradul de cercetare:Limite strânse la conținutul de metale alcaline, clorură și umiditate; Distribuția mărimii particulelor controlate și suprafața specifică.