甲基環(huán)己烷新型脫氫催化劑Ni-Cu/γ-Al 2 O 3 -ZrO 2 的制備及其反應(yīng)性能
發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 22:44
隨著科技的進(jìn)步及社會(huì)的發(fā)展,人類對(duì)于能源有了新的要求,煤炭、石油、天然氣等傳統(tǒng)能源的人均占有量逐年遞減,傳統(tǒng)能源在使用過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染日益嚴(yán)重,面對(duì)能源危機(jī)及日益突出的環(huán)境問(wèn)題,新型能源的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。氫能具有資源豐富、高燃值、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),被視為21世紀(jì)最理想的新型能源,然而,氫氣的體積密度低,如何提高氫氣的高密度儲(chǔ)存及安全、長(zhǎng)距離運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)“氫能社會(huì)”的關(guān)鍵。有機(jī)液態(tài)氫化物具有儲(chǔ)氫密度高、加氫-脫氫反應(yīng)高度可逆、運(yùn)輸安全便攜等特性,是非常有潛力的儲(chǔ)氫方式。有機(jī)液態(tài)氫化物儲(chǔ)氫主要以芳烴類化合物(苯、甲苯、萘)為載體,載體先通過(guò)催化加氫反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫氣的儲(chǔ)存,再經(jīng)過(guò)催化脫氫反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫氣的釋放。工業(yè)上催化加氫技術(shù)已經(jīng)成熟,因此,催化脫氫成為有機(jī)液態(tài)氫化物儲(chǔ)氫應(yīng)用的瓶頸,本文以甲基環(huán)己烷為模型化合物,考察其在微反裝置上的催化脫氫反應(yīng)。采用共沉淀法制備出復(fù)合載體γ-Al2O3-ZrO2,制備過(guò)程中通過(guò)使用超聲波技術(shù)增大載體的比表面積,調(diào)節(jié)Zr/Al摩爾比,制備了一系列不同Zr/Al摩爾比復(fù)合載體,通過(guò)X射線衍射分析,研究發(fā)現(xiàn)...
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:51 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
儲(chǔ)氫和供氫系統(tǒng)原理圖
按比例稱取溶于去離子水中,將其在超聲環(huán)境中進(jìn)行混合,向混液中加入一定量的分散劑聚乙二醇,以 NH4HCO3為沉淀劑進(jìn)行共沉淀,所淀物經(jīng)水洗、老化、醇洗、干燥,再采用 3.2.5 節(jié)所述氫氣還原方法,即得沉淀法制備的 Ni-Cu/Al2O3-ZrO2催化劑。.2.5 催化劑氫氣程序升溫還原催化劑前驅(qū)體中活性組分主要以氧化態(tài)形式存在,因此反應(yīng)前需對(duì)其進(jìn)行,稱取一定量上述制備的前驅(qū)體,填裝在微反裝置中進(jìn)行氫氣程序升溫還原原條件:向裝置中持續(xù)通入適量氫氣,以 10℃/min 速率由室溫升到 250℃下 2h,再以 10℃/min 速率由 250℃升到 600℃下保持 6h,繼續(xù)通氫氣冷卻至,即得到活性 Ni-Cu/Al2O3-ZrO2催化劑。
圖 3.2 甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)裝置圖1 氫氣鋼瓶; 2 氮?dú)怃撈浚?3 減壓閥; 4 壓力表; 5 氣體凈化器; 6 開(kāi)關(guān)閥;7 氣體流量計(jì); 8 氣體混合器; 9 汽化室; 10 溫控溫顯儀; 11 三通閥;12 微量化學(xué)泵; 13 儲(chǔ)液罐; 14 安全閥; 15 反應(yīng)器; 16 溫控溫顯儀;17 色譜儀; 18 制冷系統(tǒng); 19 凝氣液分離系統(tǒng); 20 定量管; 21 放空閥.以下為甲基環(huán)己烷在微型裝置(WFS-3015)上催化脫氫反應(yīng)活性評(píng)價(jià)的具體操作流程:(1)催化劑的裝填。圖示中 15 反應(yīng)管提前清洗干凈并干燥,稱取定量新制催化劑 1.5g 裝入反應(yīng)管中,裝填位置為反應(yīng)管中的恒溫段:首先將反應(yīng)管的下端口擰緊,用一根小鐵絲預(yù)先將一層石英棉從上端口填入,催化劑經(jīng)過(guò)小漏斗從上端裝入,用一薄層石英棉覆蓋。在裝填過(guò)程中催化劑不能超出反應(yīng)管中恒溫段,其長(zhǎng)度約為 8cm,裝填過(guò)程總不應(yīng)該超過(guò)其長(zhǎng)度。(2)裝置氣密性檢測(cè)。按步驟連接好裝置中各部位,打開(kāi)氮?dú)馄块y門(mén),向裝置中通入一定壓力的氮?dú),觀察壓力表示數(shù)的變化,使用肥皂水檢查裝置中的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車載儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 黃明宇,馮小保,厲丹彤,問(wèn)朋朋,倪紅軍,董瑞學(xué). 現(xiàn)代化工. 2013(07)
[2]氫能與燃料電池的研發(fā)及商業(yè)化進(jìn)展[J]. 潘相敏,林瑞,李昕,馬建新. 科技導(dǎo)報(bào). 2011(27)
[3]TiFe0.9-xNixZr0.1Mn0.2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的貯氫性能研究[J]. 藍(lán)志強(qiáng),李澤超,高召習(xí),熊凱,蔣衛(wèi)卿. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[4]納米碳材料負(fù)載鉑催化劑在環(huán)己烷脫氫反應(yīng)中的催化性能研究[J]. 杜建平,宋昌,宋金玲,趙江紅,朱珍平. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]ZSM-5沸石分子篩的高壓吸附儲(chǔ)氫特性[J]. 杜曉明,吳二冬. 材料研究學(xué)報(bào). 2006(06)
[6]Pt-Sn/CCA催化劑性能及結(jié)構(gòu)表征[J]. 陳進(jìn)富,陸紹信. 石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(01)
碩士論文
[1]多相態(tài)反應(yīng)條件下甲基環(huán)已烷催化脫氫反應(yīng)過(guò)程的研究[D]. 張立巖.浙江大學(xué) 2006
[2]儲(chǔ)氫合金與有機(jī)液體所組成漿液的儲(chǔ)氫性能研究[D]. 袁華軍.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3302921
【文章來(lái)源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:51 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
儲(chǔ)氫和供氫系統(tǒng)原理圖
按比例稱取溶于去離子水中,將其在超聲環(huán)境中進(jìn)行混合,向混液中加入一定量的分散劑聚乙二醇,以 NH4HCO3為沉淀劑進(jìn)行共沉淀,所淀物經(jīng)水洗、老化、醇洗、干燥,再采用 3.2.5 節(jié)所述氫氣還原方法,即得沉淀法制備的 Ni-Cu/Al2O3-ZrO2催化劑。.2.5 催化劑氫氣程序升溫還原催化劑前驅(qū)體中活性組分主要以氧化態(tài)形式存在,因此反應(yīng)前需對(duì)其進(jìn)行,稱取一定量上述制備的前驅(qū)體,填裝在微反裝置中進(jìn)行氫氣程序升溫還原原條件:向裝置中持續(xù)通入適量氫氣,以 10℃/min 速率由室溫升到 250℃下 2h,再以 10℃/min 速率由 250℃升到 600℃下保持 6h,繼續(xù)通氫氣冷卻至,即得到活性 Ni-Cu/Al2O3-ZrO2催化劑。
圖 3.2 甲基環(huán)己烷脫氫反應(yīng)裝置圖1 氫氣鋼瓶; 2 氮?dú)怃撈浚?3 減壓閥; 4 壓力表; 5 氣體凈化器; 6 開(kāi)關(guān)閥;7 氣體流量計(jì); 8 氣體混合器; 9 汽化室; 10 溫控溫顯儀; 11 三通閥;12 微量化學(xué)泵; 13 儲(chǔ)液罐; 14 安全閥; 15 反應(yīng)器; 16 溫控溫顯儀;17 色譜儀; 18 制冷系統(tǒng); 19 凝氣液分離系統(tǒng); 20 定量管; 21 放空閥.以下為甲基環(huán)己烷在微型裝置(WFS-3015)上催化脫氫反應(yīng)活性評(píng)價(jià)的具體操作流程:(1)催化劑的裝填。圖示中 15 反應(yīng)管提前清洗干凈并干燥,稱取定量新制催化劑 1.5g 裝入反應(yīng)管中,裝填位置為反應(yīng)管中的恒溫段:首先將反應(yīng)管的下端口擰緊,用一根小鐵絲預(yù)先將一層石英棉從上端口填入,催化劑經(jīng)過(guò)小漏斗從上端裝入,用一薄層石英棉覆蓋。在裝填過(guò)程中催化劑不能超出反應(yīng)管中恒溫段,其長(zhǎng)度約為 8cm,裝填過(guò)程總不應(yīng)該超過(guò)其長(zhǎng)度。(2)裝置氣密性檢測(cè)。按步驟連接好裝置中各部位,打開(kāi)氮?dú)馄块y門(mén),向裝置中通入一定壓力的氮?dú),觀察壓力表示數(shù)的變化,使用肥皂水檢查裝置中的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]車載儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 黃明宇,馮小保,厲丹彤,問(wèn)朋朋,倪紅軍,董瑞學(xué). 現(xiàn)代化工. 2013(07)
[2]氫能與燃料電池的研發(fā)及商業(yè)化進(jìn)展[J]. 潘相敏,林瑞,李昕,馬建新. 科技導(dǎo)報(bào). 2011(27)
[3]TiFe0.9-xNixZr0.1Mn0.2(x=0.1,0.2,0.3,0.4)合金的貯氫性能研究[J]. 藍(lán)志強(qiáng),李澤超,高召習(xí),熊凱,蔣衛(wèi)卿. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[4]納米碳材料負(fù)載鉑催化劑在環(huán)己烷脫氫反應(yīng)中的催化性能研究[J]. 杜建平,宋昌,宋金玲,趙江紅,朱珍平. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
[5]ZSM-5沸石分子篩的高壓吸附儲(chǔ)氫特性[J]. 杜曉明,吳二冬. 材料研究學(xué)報(bào). 2006(06)
[6]Pt-Sn/CCA催化劑性能及結(jié)構(gòu)表征[J]. 陳進(jìn)富,陸紹信. 石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(01)
碩士論文
[1]多相態(tài)反應(yīng)條件下甲基環(huán)已烷催化脫氫反應(yīng)過(guò)程的研究[D]. 張立巖.浙江大學(xué) 2006
[2]儲(chǔ)氫合金與有機(jī)液體所組成漿液的儲(chǔ)氫性能研究[D]. 袁華軍.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3302921
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3302921.html
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