CuCe 0.75 Zr 0.25 O y 催化剂CO自持燃烧反应机理及动力学研究
发布时间：2021-02-14 15:41
目前,钢铁企业是国家节能减排工作开展的重点对象之一。在转炉炼钢生产过程中,转炉放散煤气（CO≤35%、O2≥2%及CO2≤40%）的直燃排放造成了严重的能源浪费和环境污染,形势尤为严峻。而催化燃烧技术是节能减排领域中的主要解决措施之一,采用自持催化燃烧方法实现转炉放散煤气中CO的低温高效转化,以期达到提高转炉放散煤气化学热回收、减少能源浪费和环境污染的目的。以转炉放散煤气（CO）催化燃烧为研究对象,采用理论分析、多种表征技术、实验研究与数学模型等方法,在新型高效CuCe0.75Zr0.25Oy催化剂上研究了CO微观反应机理与CO自持燃烧的稳燃机制。首先制备CuCe0.75Zr0.25Oy目标催化剂,将CuCe0.75Zr0.25Oy（H）和Ce0.75Zr0.25Oy催化剂作为对比组,以研究不同活性位在反应机理中的作用,通过多种表征技术与原位红外实验,得到了3种催化剂的构效关系与遵循的反应机...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界与中国粗钢产量Fig.1TheworldandChina'scrudesteelproduction
图 2 可回收利用点燃放散的能量Fig.2 Recycling use of the energy of light radiation燃烧可使 CO 在催化剂的作用下，给予较低温度便可与O 直接点火排放所损失的那部分热量节约下来进行利用相对较高浓度的 CO 与 O2混合之后，在催化剂表面发催化，在催化剂床层产生高温点，这些高温点会急速扩 与 O2分子上，产生热化学逃逸现象，然后反应快速地外界不提供额外热源条件下，CO 催化反应仍可依靠自为“自持催化燃烧”现象。自持燃烧具有两个明显优点器规模小，前期投资少，能量利用率高，适用于便携式性高，只需要相对较少的热量就可以使混合气体起燃，可以只依靠反应本身放出的热量维持燃烧，而不再需维持的燃烧状态（即为 CO 自持燃烧），并且是一种在
同时焙烧温度较低时，载体 CeO2呈现出独特的萤O 会进入到载体 CeO2的晶格中；将 CuO 含量提高以后，同度，在催化剂表面还产生了单斜晶系的 CuO 活性位，进而Cu、Ce、Zr 的协同作用学者针对 CuCe1-xZrxOy催化剂中三种金属元素各自在 CO 氧及相互之间的协同作用，进行了一系列的研究。等人发现 CeO2具有萤石型结构，可以有效地吸附氧，见图立方排列，O2-占据 Ce4+构成的全部四面体的空隙，而八面。当 CeO2被还原之后，就会形成缺氧化合物 CeO2-x（0<x≤了许多氧，但它仍然保持着固有的萤石型结构。因此，当在氧气氛围中时，便可以吸附大量的氧，迅速氧化，通过 CeO2 Ce2O3+1/2O2，使 Ce 具有优良的储氧性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲烷与正丁烷微小尺度催化燃烧性能比较[J]. 王业峰,周俊虎,赵庆辰,杨卫娟,周靖松,张彦威. 化工学报. 2017(03)
[2]Ce-Zr-O2上CuO分散性对CO氧化活性的影响[J]. 孔令智,王谦,徐丽,闫永胜,李华明,杨向光. 高等学校化学学报. 2015(07)
[3]铜基催化剂上甲烷催化燃烧反应动力学特性研究[J]. 张磊,周福勋,赵建涛,吴志伟,王建国,房倚天. 燃料化学学报. 2014(09)
[4]铜基催化剂用于一氧化碳催化消除研究进展[J]. 余强,高飞,董林. 催化学报. 2012(08)
[5]转炉煤气回收和利用技术的最新进展[J]. 潘秀兰,常桂华,冯士超,王艳红,梁慧智. 冶金能源. 2010(05)
[6]钙钛矿型La1-xCexMnO3对CH4、CO和H2的催化燃烧[J]. 赵科,徐通模,吕清刚. 工程热物理学报. 2010(06)
[7]CO在Cu-Mn催化剂上的催化氧化本征反应动力学[J]. 张会平,彭冠兰,鄢瑛,关建郁,肖新颜. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(06)
[8]微通道内甲烷空气预混气的熄火极限[J]. 钟北京,焦健. 清华大学学报(自然科学版). 2007(11)
[9]二氧化钛负载氧化物催化剂上CO的氧化反应[J]. 董国利,王建国,高荫本,陈诵英. 燃料化学学报. 2000(01)
[10]纳米Co3O4的制备、表征及CO低温催化氧化[J]. 贾明君,张文祥,陶玉国,王桂英,崔湘浩,张春雷,吴通好,董国强,李雪梅. 高等学校化学学报. 1999(04)
硕士论文
[1]Pt基催化剂上CO催化氧化反应动力学的研究[D]. 刘欢欢.浙江师范大学 2015
[2]用于CO优先氧化的CuO/Co3O4-CeO2三元氧化物催化剂研究[D]. 陈业娜.天津大学 2013
[3]Au-Ag/SBA-15催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究[D]. 柯国洲.大连理工大学 2013
[4]Pt基和Cu基催化剂上CO氧化反应动力学研究[D]. 李娜.浙江师范大学 2013
[5]CuO-CeO2催化剂的CO氧化活性位及反应动力学的研究[D]. 贾爱平.浙江师范大学 2009
[6]转炉炼钢过程中能量的回收与利用[D]. 杜佳.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3033489
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
世界与中国粗钢产量Fig.1TheworldandChina'scrudesteelproduction
图 2 可回收利用点燃放散的能量Fig.2 Recycling use of the energy of light radiation燃烧可使 CO 在催化剂的作用下，给予较低温度便可与O 直接点火排放所损失的那部分热量节约下来进行利用相对较高浓度的 CO 与 O2混合之后，在催化剂表面发催化，在催化剂床层产生高温点，这些高温点会急速扩 与 O2分子上，产生热化学逃逸现象，然后反应快速地外界不提供额外热源条件下，CO 催化反应仍可依靠自为“自持催化燃烧”现象。自持燃烧具有两个明显优点器规模小，前期投资少，能量利用率高，适用于便携式性高，只需要相对较少的热量就可以使混合气体起燃，可以只依靠反应本身放出的热量维持燃烧，而不再需维持的燃烧状态（即为 CO 自持燃烧），并且是一种在
同时焙烧温度较低时，载体 CeO2呈现出独特的萤O 会进入到载体 CeO2的晶格中；将 CuO 含量提高以后，同度，在催化剂表面还产生了单斜晶系的 CuO 活性位，进而Cu、Ce、Zr 的协同作用学者针对 CuCe1-xZrxOy催化剂中三种金属元素各自在 CO 氧及相互之间的协同作用，进行了一系列的研究。等人发现 CeO2具有萤石型结构，可以有效地吸附氧，见图立方排列，O2-占据 Ce4+构成的全部四面体的空隙，而八面。当 CeO2被还原之后，就会形成缺氧化合物 CeO2-x（0<x≤了许多氧，但它仍然保持着固有的萤石型结构。因此，当在氧气氛围中时，便可以吸附大量的氧，迅速氧化，通过 CeO2 Ce2O3+1/2O2，使 Ce 具有优良的储氧性能。
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲烷与正丁烷微小尺度催化燃烧性能比较[J]. 王业峰,周俊虎,赵庆辰,杨卫娟,周靖松,张彦威. 化工学报. 2017(03)
[2]Ce-Zr-O2上CuO分散性对CO氧化活性的影响[J]. 孔令智,王谦,徐丽,闫永胜,李华明,杨向光. 高等学校化学学报. 2015(07)
[3]铜基催化剂上甲烷催化燃烧反应动力学特性研究[J]. 张磊,周福勋,赵建涛,吴志伟,王建国,房倚天. 燃料化学学报. 2014(09)
[4]铜基催化剂用于一氧化碳催化消除研究进展[J]. 余强,高飞,董林. 催化学报. 2012(08)
[5]转炉煤气回收和利用技术的最新进展[J]. 潘秀兰,常桂华,冯士超,王艳红,梁慧智. 冶金能源. 2010(05)
[6]钙钛矿型La1-xCexMnO3对CH4、CO和H2的催化燃烧[J]. 赵科,徐通模,吕清刚. 工程热物理学报. 2010(06)
[7]CO在Cu-Mn催化剂上的催化氧化本征反应动力学[J]. 张会平,彭冠兰,鄢瑛,关建郁,肖新颜. 华南理工大学学报(自然科学版). 2009(06)
[8]微通道内甲烷空气预混气的熄火极限[J]. 钟北京,焦健. 清华大学学报(自然科学版). 2007(11)
[9]二氧化钛负载氧化物催化剂上CO的氧化反应[J]. 董国利,王建国,高荫本,陈诵英. 燃料化学学报. 2000(01)
[10]纳米Co3O4的制备、表征及CO低温催化氧化[J]. 贾明君,张文祥,陶玉国,王桂英,崔湘浩,张春雷,吴通好,董国强,李雪梅. 高等学校化学学报. 1999(04)
硕士论文
[1]Pt基催化剂上CO催化氧化反应动力学的研究[D]. 刘欢欢.浙江师范大学 2015
[2]用于CO优先氧化的CuO/Co3O4-CeO2三元氧化物催化剂研究[D]. 陈业娜.天津大学 2013
[3]Au-Ag/SBA-15催化剂的制备及其对CO催化氧化性能的研究[D]. 柯国洲.大连理工大学 2013
[4]Pt基和Cu基催化剂上CO氧化反应动力学研究[D]. 李娜.浙江师范大学 2013
[5]CuO-CeO2催化剂的CO氧化活性位及反应动力学的研究[D]. 贾爱平.浙江师范大学 2009
[6]转炉炼钢过程中能量的回收与利用[D]. 杜佳.西安建筑科技大学 2009
本文编号：3033489
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