【摘要】：氯堿工業(yè)在我國(guó)乃至全世界工業(yè)發(fā)展中都起著十分重要的作用。我國(guó)氯堿工業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn),其氯堿產(chǎn)量現(xiàn)已穩(wěn)居世界第一。但從氯堿工業(yè)開始發(fā)展時(shí)就一直存在尾氯的問題,尾氯是將氯氣壓縮液化制備液氯時(shí)富集產(chǎn)生的混合氣,主要含有氯氣、氮?dú)�、氧氣及氫�?因氫氣(體積分?jǐn)?shù)約4%)的存在容易發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)而成為尾氯處理中最大的安全隱患。因此關(guān)于如何安全有效除去尾氯中混有的氫氣一直被廣大研究者關(guān)注。本實(shí)驗(yàn)按工業(yè)上尾氯組成及含量進(jìn)行配制混合反應(yīng)氣,即:Cl_2(65%~80%),N_2(6~16%),O_2(8%~10%),H_2(1.5%~4%)。使用固定床反應(yīng)器,采用廉價(jià)物質(zhì)銅及氧化銅作為催化劑,通過催化氫氣與氧氣、氯氣兩種氣體反應(yīng)以達(dá)到安全、有效地脫除氫氣的目的。由實(shí)驗(yàn)有以下結(jié)論:一.銅作為催化劑時(shí)催化氫氯反應(yīng)的選擇性大于氫氧反應(yīng)的選擇性。在測(cè)定范圍內(nèi)100-120目的銅催化劑在110℃催化反應(yīng)時(shí)效果最佳,平均氫氣轉(zhuǎn)化率為89.79%。銅與氧化鋁、活性炭等機(jī)械混合的催化劑催化效果大小順序?yàn)?氧化鋁吸水樹脂二氧化硅活性炭分子篩。二、CuO/Al_2O_3催化劑催化尾氯脫除氫氣反應(yīng)時(shí)其穩(wěn)定性和催化性能均優(yōu)于單純氧化銅催化劑,CuO/Al_2O_3催化劑在活性組分為8%,焙燒溫度550℃,反應(yīng)溫度110℃時(shí)催化效果最佳,氫氣平均轉(zhuǎn)化率為90.03%,且氫氯反應(yīng)的選擇性大于氫氧反應(yīng)的選擇性。三、對(duì)于銅催化劑,通過EDS、SEM、XRD表征可以斷定反應(yīng)后部分銅催化劑被氯化成氯化亞銅。對(duì)于負(fù)載氧化銅催化劑,EDS表征發(fā)現(xiàn)負(fù)載后多了銅元素,但負(fù)載后XRD表征分析沒有檢測(cè)到氧化銅的特征峰,表明氧化銅在載體上高度分散。由SEM表征發(fā)現(xiàn)負(fù)載催化劑反應(yīng)后表面凸凹不平,有腐蝕的痕跡,且XRD表征中與反應(yīng)前比多出了氯化銅的特征峰,表明負(fù)載催化劑中活性組分為氧化銅且部分氧化銅被氯化為氯化銅。另外由N_2吸附脫附表征發(fā)現(xiàn)氧化鋁負(fù)載氧化銅在反應(yīng)前后其孔徑與表面積都沒有較大的變化說明該催化劑具有一定的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ426;TQ114
【圖文】：

圖 1-1 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法Figure 1-1 Laboratory method of chlorine gas上制備氯氣是采用較為成熟的離子膜電解飽和食鹽水的辦法：2NaCl+2H2O→NaOH+Cl2↑+H2↑

圖 4-2 不同反應(yīng)溫度下銅粉催化脫除氫氣的氫氣平均轉(zhuǎn)化率The average conversion rate of hydrogen catalyzed by copper powder at difftemperatures1 及 4-2 兩圖均可明顯看出在反應(yīng)溫度為 110℃是反應(yīng)催化脫氫氣平均轉(zhuǎn)化率為 89.4%，無論是氫氣的反應(yīng)起始轉(zhuǎn)化率還是比都達(dá)到最高；從兩圖我們還可以看出，在各個(gè)溫度下反應(yīng)脫勢(shì)都是持續(xù)在下降，這多半是因?yàn)橐糟~為催化劑催化反應(yīng)時(shí)，催化氫氧與氫氯反應(yīng)，而隨著反應(yīng)的進(jìn)行部分銅粉被氯化和氧粒的表面，加之反應(yīng)催化氫氧與氫氯反應(yīng)生成氯化氫與水，進(jìn)化劑表面的催化活性甚至使得部分催化劑失活從而降低了氫氣反應(yīng)溫度高于 100℃時(shí)，銅粉催化反應(yīng)脫除氫氣的起始轉(zhuǎn)化率時(shí)的氫氣轉(zhuǎn)化率，即在不同反應(yīng)溫度時(shí)催化劑催化脫除氫氣是因?yàn)殡S著溫度地增加，反應(yīng)氣體分子運(yùn)動(dòng)速度加快，氣體分碰撞的次數(shù)增加，進(jìn)而提高了催化脫除氫氣的總轉(zhuǎn)化率。而且

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張曉君;有機(jī)硅銅催化劑技術(shù)通過省級(jí)鑒定[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1995年10期

2 Т.В.Кротюк;肖意中;;油脂氫化用鈷-銅催化劑[J];日用化學(xué)品科學(xué);1988年04期

3 劉良法;鄭曉虹;林琛;陳培豐;林雅麗;黃風(fēng)華;;氯苯汽相水解法制苯酚的負(fù)載型磷酸鑭銅催化劑(Ⅰ)[J];福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1988年04期

4 李怡森;;聚合級(jí)丙烯的精制[J];合成樹脂及塑料;1988年01期

5 南昌e

本文編號(hào)：2742935