本文關鍵詞：載體性質及預處理對釩催化劑性能的影響研究

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【摘要】：釩催化劑是一種典型的負載型液相催化劑,硅藻土載體對其性能影響很大。本文研究了目前工業(yè)上使用的幾種硅藻土的性質及其與釩催化劑性能的關系,對硅藻土預處理方法進行了優(yōu)化,以期為高性能釩催化劑的開發(fā)提供支持。主要研究工作包括:(1)不同產地硅藻土性質的研究:對吉林、內蒙、臨江、美國賽利特和長白五種不同產地的硅藻土進行分析。測定了各種硅藻土的主要化學組成;采用掃描電鏡、X射線衍射儀考察了硅藻土的物相和形貌;使用全自動比表面和孔徑分析儀測定了硅藻土的比表面積、孔體積及孔徑分布。通過理論分析,討論了各種硅藻土用于釩催化劑的優(yōu)劣。(2)不同載體釩催化劑性能的研究:分別以五種硅藻土為載體制備了釩催化劑,考察了五種釩催化劑的活性及其他性能指標。在410℃時,吉林催化劑活性最高,達到40%,遠超過行業(yè)標準(35%),內蒙、臨江、長白、賽利特催化劑的活性分別為29.5%、26.1%、31.2%、30.0%。五種催化劑的機械強度和磨耗率均優(yōu)于行業(yè)標準。而且發(fā)現(xiàn)載體的化學組成、微觀結構等對催化劑性能均有明顯的影響,其中雜質含量和孔徑分布影響最為顯著�？傮w來看吉林硅藻土和美國賽利特硅藻土性能較優(yōu)。(3)載體預處理方法的優(yōu)化:研究了適用于吉林硅藻土的載體預處理方法。確定優(yōu)化的焙燒溫度為550℃。研究了常規(guī)酸浸法和微波酸浸法對吉林硅藻土的精制效果。確定了常規(guī)酸浸法的最佳工藝參數(shù)為:硫酸濃度為60%,液固比為5:1,反應溫度為90℃,反應時長為1 h,此條件下釩催化劑在410℃的活性為56.3%。微波酸浸法的最佳工藝為:硫酸濃度為40%,液固比為5:1,微波功率為100 W,反應時長為20 min,此條件下釩催化劑在410℃的活性為57.8%。微波酸浸法用時較短,效率較高,除雜和擴孔效果都好于常規(guī)酸浸法,且制備的釩催化劑活性、強度均較高。
【關鍵詞】：釩催化劑 硅藻土 酸處理 微波
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 研究背景及意義10
• 1.2 硅藻土概述10-13
• 1.2.1 硅藻土的形成與組成10-11
• 1.2.2 硅藻土的儲量及分布11-12
• 1.2.3 硅藻土的應用12-13
• 1.3 釩催化劑與載體13-17
• 1.3.1 釩催化劑13-14
• 1.3.2 硅藻土作為釩催化劑載體14-15
• 1.3.3 硅藻土性質對釩催化劑性能的影響15-17
• 1.4 硅藻土的預處理方法17-21
• 1.4.1 物理法17-19
• 1.4.2 化學法19-21
• 1.5 研究思路與內容21-24
• 2 硅藻土性質分析24-34
• 2.1 實驗儀器與試劑24-25
• 2.1.1 實驗儀器24-25
• 2.1.2 實驗試劑25
• 2.2 硅藻土的化學組成分析25-29
• 2.2.1 水含量測定25-26
• 2.2.2 燒失量測定26
• 2.2.3 SiO_2含量26-27
• 2.2.4 Fe_2O_3含量測定27
• 2.2.5 Na_2O含量測定27-29
• 2.3 硅藻土的XRD分析29
• 2.4 硅藻土的形貌分析29-31
• 2.5 硅藻土的比表面積、孔體積和孔徑分布分析31-33
• 2.6 本章小結33-34
• 3 以不同產地硅藻土為載體的釩催化劑性能34-46
• 3.1 實驗儀器與試劑34-35
• 3.1.1 實驗儀器34
• 3.1.2 實驗試劑34-35
• 3.2 釩催化劑的制備35-36
• 3.3 釩催化劑的活性測定36-40
• 3.3.1 催化劑的活性測定方法36-39
• 3.3.2 釩催化劑活性測定結果及分析39-40
• 3.4 釩催化劑的其他指標40-44
• 3.4.1 釩催化劑的徑向抗壓碎力40-42
• 3.4.2 釩催化劑的磨耗率42-43
• 3.4.3 釩催化劑的孔結構43-44
• 3.5 本章小結44-46
• 4 硅藻土預處理對釩催化劑性能的影響46-70
• 4.1 實驗儀器與試劑46-47
• 4.1.1 實驗儀器46
• 4.1.2 實驗試劑46-47
• 4.2 焙燒處理47-49
• 4.3 硫酸處理對硅藻土及催化劑性質的影響49-57
• 4.3.1 硫酸濃度的影響49-53
• 4.3.2 液固比的影響53-54
• 4.3.3 酸處理溫度的影響54-55
• 4.3.4 酸處理時間的影響55-56
• 4.3.5 硫酸處理最佳條件下硅藻土形貌及釩催化劑活性56-57
• 4.4 微波硫酸處理對硅藻土及催化劑性質的影響57-66
• 4.4.1 微波輻射下硫酸濃度的影響58-62
• 4.4.2 微波輻射下液固比的影響62-63
• 4.4.3 微波功率的影響63-64
• 4.4.4 微波輻射下酸處理時間的影響64-65
• 4.4.5 微波酸處理最佳條件下硅藻土形貌及釩催化劑活性65-66
• 4.5 微波酸處理與常規(guī)酸處理的對比66-68
• 4.5.1 硅藻土性質的比較66-67
• 4.5.2 釩催化劑性能的比較67-68
• 4.6 本章小結68-70
• 5 結論與展望70-72
• 5.1 結論70
• 5.2 展望70-72
• 致謝72-74
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文74-76
• 參考文獻76-81

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