Co 2 C基低温水煤气变换催化剂的设计及其反应性能研究
发布时间：2023-10-26 18:19
水煤气变换反应(WGSR)主要用于制备氢气,具有广泛的工业应用价值。该反应常用于合成氨、合成甲醇、加氢精制、加氢裂解以及费托反应等工业过程。目前工业上应用最为广泛的水煤气变换催化剂主要包括Fe-Cr高温变换催化剂、Cu-Zn-Al低温变换催化剂和Mo-Co耐硫宽温变换催化剂三类。这三类传统变换催化剂都存在着一定的不足,如Fe-Cr催化剂中含有的Cr组分是一种剧毒物质,Cu-Zn-Al催化剂的热稳定性较差,Mo-Co催化剂预处理过程复杂。这些缺点限制了传统水煤气变换催化剂在新型工业流程中的应用。随着新型工业流程的普及和燃料电池的兴起,高性能水煤气变换催化剂的开发已经成为水煤气变换反应领域关键的研究课题。本论文针对Co2C基催化剂体系开展低温水煤气变换反应相关的催化研究,深入研究其构效关系以及助剂的影响。主要研究工作及结论如下:1、Co2C基低温水煤气变换催化剂构效关系研究发现Co2C基催化剂具有较好的低温水煤气变换活性,在220℃时CO转化率可达到40%,CO2的选择性为100%。通过深入考察反应温度...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 国内外研究概况
1.3.1 水煤气变换反应
1.3.2 水煤气变换反应催化剂
1.3.3 过渡金属碳化物
1.4 论文的主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验中所用的试剂、气体和仪器
2.2 反应评价装置
2.2.1 固定床反应器
2.2.2 反应器恒温区的测定
2.2.3 质量流量计的标定
2.3 催化剂的制备
2.3.1 共沉淀法
2.3.2 浸渍法
2.4 催化剂的表征
2.4.1 N2物理吸脱附(BET)
2.4.2 氢气程序升温还原&质谱(H2-TPR&MS)
2.4.3 X-射线衍射(XRD)
2.4.4 透射电子显微镜-能量散射X-射线能谱(TEM-EDS)
2.5 催化剂的评价
2.5.1 催化剂的评价
2.5.2 产物分析
2.5.3 CO转化率和产物选择性计算
第三章 Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的研究
3.1 催化剂的表征结果
3.1.1 TPR表征结果
3.1.2 XRD表证结果
3.1.3 TEM表征结果
3.2 催化剂的评价结果
3.2.1 还原温度对催化剂性能的影响
3.2.2 反应温度对催化剂性能的影响
3.2.3 反应空速对催化剂性能的影响
3.2.4 原料气配比对催化剂性能的影响
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 Mn助剂对Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的影响研究
4.1 催化剂表征结果
4.1.1 XRF和 TPR表征结果
4.1.2 XRD表征结果
4.1.3 TEM表征结果
4.2 催化剂评价结果
4.2.1 Mn助剂对催化剂性能的影响
4.2.2 反应温度对催化剂性能的影响
4.2.3 反应空速对催化剂性能的影响
4.2.4 原料气配比对催化剂性能的影响
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 金属助剂对Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的影响研究
5.1 催化剂表征结果
5.1.1 XRF和 BET表征结果
5.1.2 XRD表征结果
5.1.3 TEM表征结果
5.2 催化剂评价结果
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢
本文编号：3856702
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 国内外研究概况
1.3.1 水煤气变换反应
1.3.2 水煤气变换反应催化剂
1.3.3 过渡金属碳化物
1.4 论文的主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验中所用的试剂、气体和仪器
2.2 反应评价装置
2.2.1 固定床反应器
2.2.2 反应器恒温区的测定
2.2.3 质量流量计的标定
2.3 催化剂的制备
2.3.1 共沉淀法
2.3.2 浸渍法
2.4 催化剂的表征
2.4.1 N2物理吸脱附(BET)
2.4.2 氢气程序升温还原&质谱(H2-TPR&MS)
2.4.3 X-射线衍射(XRD)
2.4.4 透射电子显微镜-能量散射X-射线能谱(TEM-EDS)
2.5 催化剂的评价
2.5.1 催化剂的评价
2.5.2 产物分析
2.5.3 CO转化率和产物选择性计算
第三章 Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的研究
3.1 催化剂的表征结果
3.1.1 TPR表征结果
3.1.2 XRD表证结果
3.1.3 TEM表征结果
3.2 催化剂的评价结果
3.2.1 还原温度对催化剂性能的影响
3.2.2 反应温度对催化剂性能的影响
3.2.3 反应空速对催化剂性能的影响
3.2.4 原料气配比对催化剂性能的影响
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 Mn助剂对Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的影响研究
4.1 催化剂表征结果
4.1.1 XRF和 TPR表征结果
4.1.2 XRD表征结果
4.1.3 TEM表征结果
4.2 催化剂评价结果
4.2.1 Mn助剂对催化剂性能的影响
4.2.2 反应温度对催化剂性能的影响
4.2.3 反应空速对催化剂性能的影响
4.2.4 原料气配比对催化剂性能的影响
4.3 讨论
4.4 小结
第五章 金属助剂对Co2C基低温水煤气变换催化剂构效的影响研究
5.1 催化剂表征结果
5.1.1 XRF和 BET表征结果
5.1.2 XRD表征结果
5.1.3 TEM表征结果
5.2 催化剂评价结果
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢
本文编号：3856702
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3856702.html
