含鎳廢水常來自各類工業生產中，如電鍍加工行業、食品加工行業等，在電鍍行業中，鎳作為惰性金屬可對待鍍金屬起到保護作用，因此，鎳作為鍍膜金屬大量使用在鍍液中；食品行業則常常使用雷尼鎳或蘭尼鎳做為催化劑 ，應用于加氫、脫氫、脫鹵、脫硫等反應。

根據不同的應用場景，鎳離子的參與反應時的實際化合物并不相同，大致可分為兩類，一為非絡合含鎳化合物，二為絡合含鎳化合物，兩種物質化學性質差異很大，當作為廢棄物進行處理時，前者較為容易，后者則較為困難，這是由于絡合含鎳化合物結構穩定，鎳離子不易剝離，通常游離鎳可在堿性環境下形成沉淀，而絡合含鎳化合物的反應較為復雜。

催化氫化反應慢的原因有哪些？

催化氫化中最常出現的問題就是反應慢，甚至反應停止，必須過濾出催化劑，濾液補加新催化劑才能繼續反應。總結經驗，催化反應反應慢的原因主要有三個方面：

1、底物結構

底物結構氫化的難易程度是影響反應速度的內在因素。底物結構中，氫化難易主要受官能團的影響。常見官能力中，酰氯還原為醛和硝基還原為氨基最容易發生，次之為炔還原為烯、酮還原為醇和腈還原為甲胺等，而苯環還原為環己烷和酸還原為醇最難。相同官能團時，底物結構的其它部分也影響反應難易。

比如酮還原為醇時，酮附近的碳上支鏈少的底物更容易還原。在工藝研究時，底物的結構取決于反應路線，一般不作為工藝優化的重點。

2、催化劑的活性不同的催化劑在反應中表現出不同的活性。催化氫化中最常用的催化劑是鈀碳和雷尼鎳，兩者都有比較好的活性，適用于大多數底物。醋酸鈀和鉑碳這些在實驗室使用比較多，活性很高。大宗工業化中常用的銅鉻等催化劑一般活性比較差，需要更高的反應條件。

常用且應用的價值的催化劑有限，選擇范圍不大，一般也不作為工藝優化重點，但也例外。比如舉例所給出的苯乙酮類化合物氫化時，同為10%鈀碳，不同型號之間區別很大，反應速度經常差別在2-20倍之間變化。至于每種鈀碳型號之間的區別，應該和生產鈀碳時的工藝有關，同含量的不同型號對一部分化合物有較好的催化效果，對一部分效果較差。選擇的依據除了咨詢供應商外，主要是實驗篩選，篩選出最適合的催化劑。

3、反應條件反應條件對反應速度的影響比較簡單，高溫高壓和高速攪拌可以加快反應進程。由于設備和安全性限制，反應條件不可能無限提高。溫度一般不能超過溶劑沸點，合適的范圍在25-80度之間；壓力一般越低越好，保持在1-30atm比較合適；攪拌不宜太快，越慢越平穩，一般在150-300轉/分鐘比較合適；溶劑多用甲醇、乙醇、四氫呋喃、乙酸、乙酸乙酯和水，主要是保證產物和原料在溶劑中盡可能全溶。

溶劑對反應速度的影響次于溫度、壓力和攪拌速度，主要考慮溶劑的可操作性、安全性和回收率；催化劑是催化氫化反應中成本控制的重點，要求催化劑便宜且用量小。雷尼鎳因價格便宜，一般用量在10-30%之間，可回收套用；鈀碳因價格貴，一般用量在3-10%之間，必須回收套用，每次套用前可能需要對回收的催化劑進行活化，使用時需補加部分新催化劑。

標簽：氫化催化反應