催化分解N 2 O催化剂制备及中试条件研究

发布时间：2022-12-18 07:42

　　氧化亚氮（N2O）是一种温室气体,对臭氧层也有严重地破坏作用。在诸多N2O减排技术中,催化分解法优势更多,其工艺简单、成本低、无二次污染,核心技术是催化剂的开发。本文以开发高效催化分解N2O催化剂为目标,主要进行了两部分工作,第一部分工作是实验室研究铜钇系列催化剂的制备和性能,第二部分工作是对以往开发的钴铜铈工业成型催化剂在开滦（集团）己二酸厂进行N2O尾气催化减排中试条件研究。第一部分,采用等体积浸渍法制备了Cu/γ-Al2O3、CuM/γ-Al2O3、CuY/γ-Al2O3、CuYM/γ-Al2O3系列催化剂,以及不同载体负载的CuY系列催化剂,对催化剂进行了活性评价和表征分析。Cu/γ-Al2O3催化剂中,Cu负载量为12%（以γ-Al2O3为基准,下同）时,催化剂活性最高,N2O完全分解温度为547℃。第二种组分选择Y时,CuM/γ-Al2O3催化剂的活性最高,N2O完全分解温度为501℃。CuY/γ-Al2O3催化剂中,Cu、Y负载量均为12%时,催化剂活性最高,N2O完全分解温度为488℃。物相分析发现,引入Y,Cu O的晶粒尺寸变小,催化剂还原性提高。在460℃下,对Cu... 

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 大气中N_2O的来源
    1.2 工业上N_2O的减排方法
        1.2.1 高温分解法消除N_2O
        1.2.2 催化还原法消除N_2O
        1.2.3 催化分解法消除N_2O
        1.2.4 N_2O的直接利用途径
    1.3 催化分解N_2O催化剂研究
        1.3.1 贵金属催化剂
        1.3.2 复合金属氧化物催化剂
        1.3.3 分子筛催化剂
    1.4 催化分解N_2O的反应机理
    1.5 选题背景及研究内容
        1.5.1 选题背景
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验原料及分析仪器
        2.1.1 化学试剂及实验配气
        2.1.2 分析仪器
    2.2 催化剂制备方法
        2.2.1 催化剂活性组分的选择
        2.2.2 实验室催化剂的制备
        2.2.3 工业成型催化剂的制备
    2.3 催化剂活性评价
        2.3.1 催化剂活性评价装置工艺流程
        2.3.2 催化剂反应转化率计算
    2.4 催化剂表征分析
        2.4.1 物相分析
        2.4.2 比表面积测定
        2.4.3 表面形貌分析
        2.4.4 氢气程序升温还原性分析
第三章 负载型铜钇复合氧化物催化剂性能
    3.1 负载型氧化铜催化剂性能
        3.1.1 催化剂的活性评价结果
        3.1.2 催化剂的物相分析
        3.1.3 催化剂的氢气程序升温还原性分析
    3.2 负载型铜基复合氧化物催化剂性能
        3.2.1 催化剂的活性评价结果
        3.2.2 催化剂的物相分析
    3.3 负载型铜钇复合氧化物催化剂性能
        3.3.1 催化剂的活性评价结果
        3.3.2 催化剂的物相分析
        3.3.3 催化剂的表面形貌分析
        3.3.4 催化剂的比表面积
        3.3.5 催化剂的氢气程序升温还原性分析
        3.3.6 催化剂的热稳定性
        3.3.7 催化剂的水热稳定性
    3.4 本章小结
第四章 助剂对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
    4.1 碱金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.1.1 催化剂活性评价结果
    4.2 碱土金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.2.1 催化剂活性评价结果
    4.3 稀土金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.3.1 金属铈对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.3.2 稀土金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
    4.4 过渡金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.4.1 催化剂活性评价结果
    4.5 其它金属对铜钇复合氧化物催化剂活性的影响
        4.5.1 催化剂活性评价结果
    4.6 本章小结
第五章 不同载体负载的铜钇复合氧化物催化剂性能
    5.1 不同载体负载的铜钇复合氧化物催化剂性能
        5.1.1 催化剂活性评价结果
        5.1.2 催化剂的物相分析
        5.1.3 催化剂的比表面积
        5.1.4 催化剂的氢气程序升温还原性分析
    5.2 混合载体负载的铜钇复合氧化物催化剂性能
        5.2.1 催化剂活性评价结果
    5.3 载体处理方式对催化剂活性影响
        5.3.1 催化剂活性评价结果
    5.4 本章小结
第六章 工业成型催化剂中试实验研究
    6.1 工业成型催化剂实验室活性评价
        6.1.1 工业成型催化剂活性评价结果
        6.1.2 工业成型催化剂热稳定性
    6.2 工业中试方案的设计
        6.2.1 确定中试工艺参数
        6.2.2 设计中试工艺流程
    6.3 中试实验概况
        6.3.1 尾气组成及减排指标
        6.3.2 中试工艺流程
        6.3.3 中试装置开车情况
        6.3.4 主要设备简介
    6.4 中试运行过程操作
        6.4.1 气密性检查及N_2置换
        6.4.2 建立气路循环
        6.4.3 系统升温
        6.4.4 变量实验
        6.4.5 N_2O浓度分析方法
    6.5 中试第一阶段实验结果与分析
        6.5.1 入口浓度对N_2O转化率的影响
        6.5.2 体积空速对N_2O转化率的影响
        6.5.3 入口温度对N_2O转化率的影响
        6.5.4 第一阶段实验结果评估
    6.6 第二阶段实验结果及分析
        6.6.1 入口浓度对N_2O转化率的影响
        6.6.2 体积空速对N_2O转化率的影响
        6.6.3 入口温度对N_2O转化率的影响
    6.7 本章小结
第七章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介



本文编号：3721653