催化分解N 2 O催化劑制備及中試條件研究
發(fā)布時間:2022-12-18 07:42
氧化亞氮(N2O)是一種溫室氣體,對臭氧層也有嚴重地破壞作用。在諸多N2O減排技術(shù)中,催化分解法優(yōu)勢更多,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,主要進行了兩部分工作,第一部分工作是實驗室研究銅釔系列催化劑的制備和性能,第二部分工作是對以往開發(fā)的鈷銅鈰工業(yè)成型催化劑在開灤(集團)己二酸廠進行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,以及不同載體負載的CuY系列催化劑,對催化劑進行了活性評價和表征分析。Cu/γ-Al2O3催化劑中,Cu負載量為12%(以γ-Al2O3為基準,下同)時,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,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負載量均為12%時,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Cu...
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號說明
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 實驗部分
2.1 實驗原料及分析儀器
2.1.1 化學(xué)試劑及實驗配氣
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 實驗室催化劑的制備
2.2.3 工業(yè)成型催化劑的制備
2.3 催化劑活性評價
2.3.1 催化劑活性評價裝置工藝流程
2.3.2 催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計算
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 負載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.1 負載型氧化銅催化劑性能
3.1.1 催化劑的活性評價結(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 催化劑的活性評價結(jié)果
3.2.2 催化劑的物相分析
3.3 負載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.3.1 催化劑的活性評價結(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 助劑對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1 堿金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.2 堿土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.2.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.3 稀土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.1 金屬鈰對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.2 稀土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4 過渡金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.5 其它金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.5.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1 不同載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1.1 催化劑活性評價結(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 混合載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.2.1 催化劑活性評價結(jié)果
5.3 載體處理方式對催化劑活性影響
5.3.1 催化劑活性評價結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 工業(yè)成型催化劑中試實驗研究
6.1 工業(yè)成型催化劑實驗室活性評價
6.1.1 工業(yè)成型催化劑活性評價結(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
6.2.1 確定中試工藝參數(shù)
6.2.2 設(shè)計中試工藝流程
6.3 中試實驗概況
6.3.1 尾氣組成及減排指標
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 變量實驗
6.4.5 N_2O濃度分析方法
6.5 中試第一階段實驗結(jié)果與分析
6.5.1 入口濃度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.2 體積空速對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.3 入口溫度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.4 第一階段實驗結(jié)果評估
6.6 第二階段實驗結(jié)果及分析
6.6.1 入口濃度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.2 體積空速對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.3 入口溫度對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
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:3721653
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
符號說明
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 實驗部分
2.1 實驗原料及分析儀器
2.1.1 化學(xué)試劑及實驗配氣
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 實驗室催化劑的制備
2.2.3 工業(yè)成型催化劑的制備
2.3 催化劑活性評價
2.3.1 催化劑活性評價裝置工藝流程
2.3.2 催化劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化率計算
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 負載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.1 負載型氧化銅催化劑性能
3.1.1 催化劑的活性評價結(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 催化劑的活性評價結(jié)果
3.2.2 催化劑的物相分析
3.3 負載型銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
3.3.1 催化劑的活性評價結(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 助劑對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1 堿金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.1.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.2 堿土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.2.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.3 稀土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.1 金屬鈰對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.3.2 稀土金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4 過渡金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.4.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.5 其它金屬對銅釔復(fù)合氧化物催化劑活性的影響
4.5.1 催化劑活性評價結(jié)果
4.6 本章小結(jié)
第五章 不同載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1 不同載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.1.1 催化劑活性評價結(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 混合載體負載的銅釔復(fù)合氧化物催化劑性能
5.2.1 催化劑活性評價結(jié)果
5.3 載體處理方式對催化劑活性影響
5.3.1 催化劑活性評價結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第六章 工業(yè)成型催化劑中試實驗研究
6.1 工業(yè)成型催化劑實驗室活性評價
6.1.1 工業(yè)成型催化劑活性評價結(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
6.2.1 確定中試工藝參數(shù)
6.2.2 設(shè)計中試工藝流程
6.3 中試實驗概況
6.3.1 尾氣組成及減排指標
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 變量實驗
6.4.5 N_2O濃度分析方法
6.5 中試第一階段實驗結(jié)果與分析
6.5.1 入口濃度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.2 體積空速對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.3 入口溫度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.5.4 第一階段實驗結(jié)果評估
6.6 第二階段實驗結(jié)果及分析
6.6.1 入口濃度對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.2 體積空速對N_2O轉(zhuǎn)化率的影響
6.6.3 入口溫度對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
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:3721653
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