催化分解N 2 O催化劑制備及中試條件研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-18 07:42
氧化亞氮(N2O)是一種溫室氣體,對(duì)臭氧層也有嚴(yán)重地破壞作用。在諸多N2O減排技術(shù)中,催化分解法優(yōu)勢(shì)更多,其工藝簡單、成本低、無二次污染,核心技術(shù)是催化劑的開發(fā)。本文以開發(fā)高效催化分解N2O催化劑為目標(biāo),主要進(jìn)行了兩部分工作,第一部分工作是實(shí)驗(yàn)室研究銅釔系列催化劑的制備和性能,第二部分工作是對(duì)以往開發(fā)的鈷銅鈰工業(yè)成型催化劑在開灤(集團(tuán))己二酸廠進(jìn)行N2O尾氣催化減排中試條件研究。第一部分,采用等體積浸漬法制備了Cu/γ-Al2O3、CuM/γ-Al2O3、CuY/γ-Al2O3、CuYM/γ-Al2O3系列催化劑,以及不同載體負(fù)載的CuY系列催化劑,對(duì)催化劑進(jìn)行了活性評(píng)價(jià)和表征分析。Cu/γ-Al2O3催化劑中,Cu負(fù)載量為12%(以γ-Al2O3為基準(zhǔn),下同)時(shí),催化劑活性最高,N2O完全分解溫度為547℃。第二種組分選擇Y時(shí),CuM/γ-Al2O3催化劑的活性最高,N2O完全分解溫度為501℃。CuY/γ-Al2O3催化劑中,Cu、Y負(fù)載量均為12%時(shí),催化劑活性最高,N2O完全分解溫度為488℃。物相分析發(fā)現(xiàn),引入Y,Cu O的晶粒尺寸變小,催化劑還原性提高。在460℃下,對(duì)Cu...
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 大氣中N_2O的來源
1.2 工業(yè)上N_2O的減排方法
1.2.1 高溫分解法消除N_2O
1.2.2 催化還原法消除N_2O
1.2.3 催化分解法消除N_2O
1.2.4 N_2O的直接利用途徑
1.3 催化分解N_2O催化劑研究
1.3.1 貴金屬催化劑
1.3.2 復(fù)合金屬氧化物催化劑
1.3.3 分子篩催化劑
1.4 催化分解N_2O的反應(yīng)機(jī)理
1.5 選題背景及研究內(nèi)容
1.5.1 選題背景
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及分析儀器
2.1.1 化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)配氣
2.1.2 分析儀器
2.2 催化劑制備方法
2.2.1 催化劑活性組分的選擇
2.2.2 實(shí)驗(yàn)室催化劑的制備
2.2.3 工業(yè)成型催化劑的制備
2.3 催化劑活性評(píng)價(jià)
2.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)裝置工藝流程
2.3.2 催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計(jì)算
2.4 催化劑表征分析
2.4.1 物相分析
2.4.2 比表面積測(cè)定
2.4.3 表面形貌分析
2.4.4 氫氣程序升溫還原性分析
第三章 負(fù)載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.1 負(fù)載型氧化銅催化劑性能
3.1.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.1.2 催化劑的物相分析
3.1.3 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
3.2 負(fù)載型銅基復(fù)合氧化物催化劑性能
3.2.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.2.2 催化劑的物相分析
3.3 負(fù)載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.3.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.3.2 催化劑的物相分析
3.3.3 催化劑的表面形貌分析
3.3.4 催化劑的比表面積
3.3.5 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
3.3.6 催化劑的熱穩(wěn)定性
3.3.7 催化劑的水熱穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
第四章 助劑對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1 堿金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.2 堿土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.2.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.3 稀土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.1 金屬鈰對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.2 稀土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4 過渡金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.5 其它金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.5.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1 不同載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.1.2 催化劑的物相分析
5.1.3 催化劑的比表面積
5.1.4 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
5.2 混合載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.2.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.3 載體處理方式對(duì)催化劑活性影響
5.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 工業(yè)成型催化劑中試實(shí)驗(yàn)研究
6.1 工業(yè)成型催化劑實(shí)驗(yàn)室活性評(píng)價(jià)
6.1.1 工業(yè)成型催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
6.1.2 工業(yè)成型催化劑熱穩(wěn)定性
6.2 工業(yè)中試方案的設(shè)計(jì)
6.2.1 確定中試工藝參數(shù)
6.2.2 設(shè)計(jì)中試工藝流程
6.3 中試實(shí)驗(yàn)概況
6.3.1 尾氣組成及減排指標(biāo)
6.3.2 中試工藝流程
6.3.3 中試裝置開車情況
6.3.4 主要設(shè)備簡介
6.4 中試運(yùn)行過程操作
6.4.1 氣密性檢查及N_2置換
6.4.2 建立氣路循環(huán)
6.4.3 系統(tǒng)升溫
6.4.4 變量實(shí)驗(yàn)
6.4.5 N_2O濃度分析方法
6.5 中試第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.5.1 入口濃度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.2 體積空速對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.3 入口溫度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.4 第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估
6.6 第二階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.6.1 入口濃度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.2 體積空速對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.3 入口溫度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.7 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
本文編號(hào):3721653
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號(hào)說明
第一章 緒論
1.1 大氣中N_2O的來源
1.2 工業(yè)上N_2O的減排方法
1.2.1 高溫分解法消除N_2O
1.2.2 催化還原法消除N_2O
1.2.3 催化分解法消除N_2O
1.2.4 N_2O的直接利用途徑
1.3 催化分解N_2O催化劑研究
1.3.1 貴金屬催化劑
1.3.2 復(fù)合金屬氧化物催化劑
1.3.3 分子篩催化劑
1.4 催化分解N_2O的反應(yīng)機(jī)理
1.5 選題背景及研究內(nèi)容
1.5.1 選題背景
1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料及分析儀器
2.1.1 化學(xué)試劑及實(shí)驗(yàn)配氣
2.1.2 分析儀器
2.2 催化劑制備方法
2.2.1 催化劑活性組分的選擇
2.2.2 實(shí)驗(yàn)室催化劑的制備
2.2.3 工業(yè)成型催化劑的制備
2.3 催化劑活性評(píng)價(jià)
2.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)裝置工藝流程
2.3.2 催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計(jì)算
2.4 催化劑表征分析
2.4.1 物相分析
2.4.2 比表面積測(cè)定
2.4.3 表面形貌分析
2.4.4 氫氣程序升溫還原性分析
第三章 負(fù)載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.1 負(fù)載型氧化銅催化劑性能
3.1.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.1.2 催化劑的物相分析
3.1.3 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
3.2 負(fù)載型銅基復(fù)合氧化物催化劑性能
3.2.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.2.2 催化劑的物相分析
3.3 負(fù)載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.3.1 催化劑的活性評(píng)價(jià)結(jié)果
3.3.2 催化劑的物相分析
3.3.3 催化劑的表面形貌分析
3.3.4 催化劑的比表面積
3.3.5 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
3.3.6 催化劑的熱穩(wěn)定性
3.3.7 催化劑的水熱穩(wěn)定性
3.4 本章小結(jié)
第四章 助劑對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1 堿金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.2 堿土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.2.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.3 稀土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.1 金屬鈰對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.2 稀土金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4 過渡金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.5 其它金屬對(duì)銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.5.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1 不同載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.1.2 催化劑的物相分析
5.1.3 催化劑的比表面積
5.1.4 催化劑的氫氣程序升溫還原性分析
5.2 混合載體負(fù)載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.2.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.3 載體處理方式對(duì)催化劑活性影響
5.3.1 催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 工業(yè)成型催化劑中試實(shí)驗(yàn)研究
6.1 工業(yè)成型催化劑實(shí)驗(yàn)室活性評(píng)價(jià)
6.1.1 工業(yè)成型催化劑活性評(píng)價(jià)結(jié)果
6.1.2 工業(yè)成型催化劑熱穩(wěn)定性
6.2 工業(yè)中試方案的設(shè)計(jì)
6.2.1 確定中試工藝參數(shù)
6.2.2 設(shè)計(jì)中試工藝流程
6.3 中試實(shí)驗(yàn)概況
6.3.1 尾氣組成及減排指標(biāo)
6.3.2 中試工藝流程
6.3.3 中試裝置開車情況
6.3.4 主要設(shè)備簡介
6.4 中試運(yùn)行過程操作
6.4.1 氣密性檢查及N_2置換
6.4.2 建立氣路循環(huán)
6.4.3 系統(tǒng)升溫
6.4.4 變量實(shí)驗(yàn)
6.4.5 N_2O濃度分析方法
6.5 中試第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
6.5.1 入口濃度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.2 體積空速對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.3 入口溫度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.4 第一階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)估
6.6 第二階段實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
6.6.1 入口濃度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.2 體積空速對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.3 入口溫度對(duì)N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.7 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡介
本文編號(hào):3721653
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