CuCe 0.75 Zr 0.25 O y 催化劑CO自持燃燒反應機理及動力學研究
發(fā)布時間：2021-02-14 15:41
目前,鋼鐵企業(yè)是國家節(jié)能減排工作開展的重點對象之一。在轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)過程中,轉(zhuǎn)爐放散煤氣（CO≤35%、O2≥2%及CO2≤40%）的直燃排放造成了嚴重的能源浪費和環(huán)境污染,形勢尤為嚴峻。而催化燃燒技術(shù)是節(jié)能減排領域中的主要解決措施之一,采用自持催化燃燒方法實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐放散煤氣中CO的低溫高效轉(zhuǎn)化,以期達到提高轉(zhuǎn)爐放散煤氣化學熱回收、減少能源浪費和環(huán)境污染的目的。以轉(zhuǎn)爐放散煤氣（CO）催化燃燒為研究對象,采用理論分析、多種表征技術(shù)、實驗研究與數(shù)學模型等方法,在新型高效CuCe0.75Zr0.25Oy催化劑上研究了CO微觀反應機理與CO自持燃燒的穩(wěn)燃機制。首先制備CuCe0.75Zr0.25Oy目標催化劑,將CuCe0.75Zr0.25Oy（H）和Ce0.75Zr0.25Oy催化劑作為對比組,以研究不同活性位在反應機理中的作用,通過多種表征技術(shù)與原位紅外實驗,得到了3種催化劑的構(gòu)效關(guān)系與遵循的反應機...
【文章來源】：華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界與中國粗鋼產(chǎn)量Fig.1TheworldandChina'scrudesteelproduction
圖 2 可回收利用點燃放散的能量Fig.2 Recycling use of the energy of light radiation燃燒可使 CO 在催化劑的作用下，給予較低溫度便可與O 直接點火排放所損失的那部分熱量節(jié)約下來進行利用相對較高濃度的 CO 與 O2混合之后，在催化劑表面發(fā)催化，在催化劑床層產(chǎn)生高溫點，這些高溫點會急速擴 與 O2分子上，產(chǎn)生熱化學逃逸現(xiàn)象，然后反應快速地外界不提供額外熱源條件下，CO 催化反應仍可依靠自為“自持催化燃燒”現(xiàn)象。自持燃燒具有兩個明顯優(yōu)點器規(guī)模小，前期投資少，能量利用率高，適用于便攜式性高，只需要相對較少的熱量就可以使混合氣體起燃，可以只依靠反應本身放出的熱量維持燃燒，而不再需維持的燃燒狀態(tài)（即為 CO 自持燃燒），并且是一種在
同時焙燒溫度較低時，載體 CeO2呈現(xiàn)出獨特的螢O 會進入到載體 CeO2的晶格中；將 CuO 含量提高以后，同度，在催化劑表面還產(chǎn)生了單斜晶系的 CuO 活性位，進而Cu、Ce、Zr 的協(xié)同作用學者針對 CuCe1-xZrxOy催化劑中三種金屬元素各自在 CO 氧及相互之間的協(xié)同作用，進行了一系列的研究。等人發(fā)現(xiàn) CeO2具有螢石型結(jié)構(gòu)，可以有效地吸附氧，見圖立方排列，O2-占據(jù) Ce4+構(gòu)成的全部四面體的空隙，而八面。當 CeO2被還原之后，就會形成缺氧化合物 CeO2-x（0<x≤了許多氧，但它仍然保持著固有的螢石型結(jié)構(gòu)。因此，當在氧氣氛圍中時，便可以吸附大量的氧，迅速氧化，通過 CeO2 Ce2O3+1/2O2，使 Ce 具有優(yōu)良的儲氧性能。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]甲烷與正丁烷微小尺度催化燃燒性能比較[J]. 王業(yè)峰,周俊虎,趙慶辰,楊衛(wèi)娟,周靖松,張彥威. 化工學報. 2017(03)
[2]Ce-Zr-O2上CuO分散性對CO氧化活性的影響[J]. 孔令智,王謙,徐麗,閆永勝,李華明,楊向光. 高等學�；瘜W學報. 2015(07)
[3]銅基催化劑上甲烷催化燃燒反應動力學特性研究[J]. 張磊,周福勛,趙建濤,吳志偉,王建國,房倚天. 燃料化學學報. 2014(09)
[4]銅基催化劑用于一氧化碳催化消除研究進展[J]. 余強,高飛,董林. 催化學報. 2012(08)
[5]轉(zhuǎn)爐煤氣回收和利用技術(shù)的最新進展[J]. 潘秀蘭,常桂華,馮士超,王艷紅,梁慧智. 冶金能源. 2010(05)
[6]鈣鈦礦型La1-xCexMnO3對CH4、CO和H2的催化燃燒[J]. 趙科,徐通模,呂清剛. 工程熱物理學報. 2010(06)
[7]CO在Cu-Mn催化劑上的催化氧化本征反應動力學[J]. 張會平,彭冠蘭,鄢瑛,關(guān)建郁,肖新顏. 華南理工大學學報(自然科學版). 2009(06)
[8]微通道內(nèi)甲烷空氣預混氣的熄火極限[J]. 鐘北京,焦健. 清華大學學報(自然科學版). 2007(11)
[9]二氧化鈦負載氧化物催化劑上CO的氧化反應[J]. 董國利,王建國,高蔭本,陳誦英. 燃料化學學報. 2000(01)
[10]納米Co3O4的制備、表征及CO低溫催化氧化[J]. 賈明君,張文祥,陶玉國,王桂英,崔湘浩,張春雷,吳通好,董國強,李雪梅. 高等學�；瘜W學報. 1999(04)
碩士論文
[1]Pt基催化劑上CO催化氧化反應動力學的研究[D]. 劉歡歡.浙江師范大學 2015
[2]用于CO優(yōu)先氧化的CuO/Co3O4-CeO2三元氧化物催化劑研究[D]. 陳業(yè)娜.天津大學 2013
[3]Au-Ag/SBA-15催化劑的制備及其對CO催化氧化性能的研究[D]. 柯國洲.大連理工大學 2013
[4]Pt基和Cu基催化劑上CO氧化反應動力學研究[D]. 李娜.浙江師范大學 2013
[5]CuO-CeO2催化劑的CO氧化活性位及反應動力學的研究[D]. 賈愛平.浙江師范大學 2009
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中能量的回收與利用[D]. 杜佳.西安建筑科技大學 2009
本文編號：3033489
【文章來源】：華北理工大學河北省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
世界與中國粗鋼產(chǎn)量Fig.1TheworldandChina'scrudesteelproduction
圖 2 可回收利用點燃放散的能量Fig.2 Recycling use of the energy of light radiation燃燒可使 CO 在催化劑的作用下，給予較低溫度便可與O 直接點火排放所損失的那部分熱量節(jié)約下來進行利用相對較高濃度的 CO 與 O2混合之后，在催化劑表面發(fā)催化，在催化劑床層產(chǎn)生高溫點，這些高溫點會急速擴 與 O2分子上，產(chǎn)生熱化學逃逸現(xiàn)象，然后反應快速地外界不提供額外熱源條件下，CO 催化反應仍可依靠自為“自持催化燃燒”現(xiàn)象。自持燃燒具有兩個明顯優(yōu)點器規(guī)模小，前期投資少，能量利用率高，適用于便攜式性高，只需要相對較少的熱量就可以使混合氣體起燃，可以只依靠反應本身放出的熱量維持燃燒，而不再需維持的燃燒狀態(tài)（即為 CO 自持燃燒），并且是一種在
同時焙燒溫度較低時，載體 CeO2呈現(xiàn)出獨特的螢O 會進入到載體 CeO2的晶格中；將 CuO 含量提高以后，同度，在催化劑表面還產(chǎn)生了單斜晶系的 CuO 活性位，進而Cu、Ce、Zr 的協(xié)同作用學者針對 CuCe1-xZrxOy催化劑中三種金屬元素各自在 CO 氧及相互之間的協(xié)同作用，進行了一系列的研究。等人發(fā)現(xiàn) CeO2具有螢石型結(jié)構(gòu)，可以有效地吸附氧，見圖立方排列，O2-占據(jù) Ce4+構(gòu)成的全部四面體的空隙，而八面。當 CeO2被還原之后，就會形成缺氧化合物 CeO2-x（0<x≤了許多氧，但它仍然保持著固有的螢石型結(jié)構(gòu)。因此，當在氧氣氛圍中時，便可以吸附大量的氧，迅速氧化，通過 CeO2 Ce2O3+1/2O2，使 Ce 具有優(yōu)良的儲氧性能。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]甲烷與正丁烷微小尺度催化燃燒性能比較[J]. 王業(yè)峰,周俊虎,趙慶辰,楊衛(wèi)娟,周靖松,張彥威. 化工學報. 2017(03)
[2]Ce-Zr-O2上CuO分散性對CO氧化活性的影響[J]. 孔令智,王謙,徐麗,閆永勝,李華明,楊向光. 高等學�；瘜W學報. 2015(07)
[3]銅基催化劑上甲烷催化燃燒反應動力學特性研究[J]. 張磊,周福勛,趙建濤,吳志偉,王建國,房倚天. 燃料化學學報. 2014(09)
[4]銅基催化劑用于一氧化碳催化消除研究進展[J]. 余強,高飛,董林. 催化學報. 2012(08)
[5]轉(zhuǎn)爐煤氣回收和利用技術(shù)的最新進展[J]. 潘秀蘭,常桂華,馮士超,王艷紅,梁慧智. 冶金能源. 2010(05)
[6]鈣鈦礦型La1-xCexMnO3對CH4、CO和H2的催化燃燒[J]. 趙科,徐通模,呂清剛. 工程熱物理學報. 2010(06)
[7]CO在Cu-Mn催化劑上的催化氧化本征反應動力學[J]. 張會平,彭冠蘭,鄢瑛,關(guān)建郁,肖新顏. 華南理工大學學報(自然科學版). 2009(06)
[8]微通道內(nèi)甲烷空氣預混氣的熄火極限[J]. 鐘北京,焦健. 清華大學學報(自然科學版). 2007(11)
[9]二氧化鈦負載氧化物催化劑上CO的氧化反應[J]. 董國利,王建國,高蔭本,陳誦英. 燃料化學學報. 2000(01)
[10]納米Co3O4的制備、表征及CO低溫催化氧化[J]. 賈明君,張文祥,陶玉國,王桂英,崔湘浩,張春雷,吳通好,董國強,李雪梅. 高等學�；瘜W學報. 1999(04)
碩士論文
[1]Pt基催化劑上CO催化氧化反應動力學的研究[D]. 劉歡歡.浙江師范大學 2015
[2]用于CO優(yōu)先氧化的CuO/Co3O4-CeO2三元氧化物催化劑研究[D]. 陳業(yè)娜.天津大學 2013
[3]Au-Ag/SBA-15催化劑的制備及其對CO催化氧化性能的研究[D]. 柯國洲.大連理工大學 2013
[4]Pt基和Cu基催化劑上CO氧化反應動力學研究[D]. 李娜.浙江師范大學 2013
[5]CuO-CeO2催化劑的CO氧化活性位及反應動力學的研究[D]. 賈愛平.浙江師范大學 2009
[6]轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中能量的回收與利用[D]. 杜佳.西安建筑科技大學 2009
本文編號：3033489
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