FTO反应Fe基催化剂活化与活性相研究进展Q

综述了铁基催化剂对合成气一步法制备低碳烯烃反应（FTO）的研究进展，总结了活化过程、辨析了活性相对FTO反应性能的影响。铁基催化剂具有成本低、易得、操作温度范围宽等诸多优点而备受关注。然而，物相复杂、活性相不确定、反应性能有待提升等诸多缺点也是Fe基催化剂现今存在的主要问题。活化过程与气氛直接相关，且整体呈现由表相向体相递进反应的趋势。还原气中含CO时，催化剂表相会生成活性物相FeCx，且随着温度和反应的进行逐渐发生ε-Fe2C→ε′-Fe2.2C→χ-Fe2.5C→θ-Fe3C的反应，θ-Fe3C已被报道具有很好的FTO反应性能。本文对近10年关于Fe基FTO反应催化剂活化和活性相的研究发展进行了浅显的综述，力求寻求这些研究中的规律性知识，以期对未来FTO反应铁基催化剂的反应性能研究提供帮助。     

仿真技术在化工专业实践教学环节的应用

化工专业实践教学是课程体系的重要环节,现阶段传统实践教学出现诸多弊端,已经跟不上专业人才培养的需要。本文介绍了化工仿真技术在化工专业实践教学环节的作用,从实验课、实习、理论课实践环节详细化工仿真软件的功能。由此说明,化工仿真软件已经成为化工专业实践教学的重要补充,为化工专业人才工程概念的培养提供有力的保障。     

K/Zr助剂对Fe基催化剂CO加氢性能的影响

考察了K和Zr助剂对沉淀铁基催化剂在颗粒形貌、晶相组成、还原和碳化方面的影响,利用XRD、SEM、拉曼光谱、H2-TPR和CO-TPR对催化剂进行了表征,并考察了催化剂对CO加氢的催化性能。结果表明:K助剂有利于α-Fe_2O_3生成粒径为100~150 nm的多面体颗粒,Zr助剂有利于α-Fe_2O_3颗粒分散生成粒径为10~50 nm的不规则颗粒,K和Zr助剂协同有利于生成粒径为20~30 nm的规则球形颗粒;K和Zr助剂的加入提高了催化剂的H2低温还原峰温度和CO低温还原/碳化峰温度;反应过程中,与Fe催化剂相比,K有助于生成活性Fe5C2物相,使CO转化率提高了24.7%,CH4含量(气相色谱检测)降低了10.37%,烯烷比(烯烃与烷烃物质的量比,O/P)提高了2.24,而Zr对Fe5C2活性物相和费托合成制低碳烯烃(FTO)反应无显著影响;K和Zr助剂存在显著的协同效应,FTO反应过程中Fe_3O_4晶粒尺寸由反应前的26.4 nm减小至反应后的21.2 nm,且晶体趋向于无定形态,CO转化率达90%以上,产物分布中C2=~C4=摩尔分数为30.51%,O/P=3.59,C2=~C4=收率可达28.65%。     

合成气直接制低碳烯烃中K对铁基催化剂积炭特性的影响

采用浸渍法将K添加到氢氧化铁中获得不同K/Fe原子比催化剂,用KnFe表示,其中n=0,0.02,0.04,0.08,0.40,1.00。利用XRD,FT-IR,Raman,TG和元素分析等表征手段研究K/Fe原子比对其反应性能及积炭行为的影响。结果表明:适量K能够促进铁基催化剂CO加氢反应,提高C_2~=~C_4~=选择性,而过量K又会抑制CO加氢反应,降低烯烃选择性,最佳n(K)/n(Fe)为0.04;K的添加促进类石墨型积炭的生成,导致催化剂稳定性下降;随n增加,催化剂积炭量逐渐增加,且积炭中脂肪化程度以及H/C比均增加。     

Effect of doping rare earth oxide on performance of copper-manganese catalysts for water-gas shift reaction

Rare earth-doped copper-manganese mixed oxide catalysts were prepared by coprecipitation and mechanical mixing using copper sulfate, manganese sulfate, and rare-earth oxides REO （REO indicates La2O3, CeO2, Y2O3, or Pr6O11） as raw materials. The samples were characterized by X-ray diffraction （XRD）, temperature-programmed reduction （TPR）, temperature-programmed reduc-tion of oxidized surfaces （s-TPR）, and temperature-programmed desorption （TPD）. Catalytic activities were tested for a water-gas shift reaction. Doping rare earth oxides did not alter the crystal structure of the original copper-manganese mixed oxides but changed the interplanar spacing, adsorption performance and reaction performance. Doping with La2O3 enhanced the activity and stability of Cu-Mn mixed oxides because of high copper distribution and fine reduction. Doping with CeO2 and Y2O3 also decreased the reduc-tion temperatures of the samples to different degrees while improving the dispersion of Cu on the surface, thus, catalytic activity was better than that of undoped Cu-Mn sample. The Pr6O11-doped sample was difficult to reduce, the dispersion of surface coppers was lowered, resulting in poor activity.     

某大型综合医疗建筑供配电系统设计

医疗建筑属于民用建筑中供电要求较为复杂的一类项目。依据国家现有规范,结合某地大型综合医疗建筑项目,介绍了负荷分级及供电要求,分析了供配电系统的设计,以期为类似工程提供参考。     

中小学教室健康照明设计的探讨

基于现行标准规范,梳理影响中小学教室光环境、光生物安全等关键问题,为提高视觉健康舒适度,提出面向中小学教室健康光环境的照明设计指标建议。     

胜利褐煤水蒸气气化制富氢合成气及其固有矿物质的催化作用

利用微型固定床反应装置,研究了内蒙古胜利褐煤水蒸气气化过程中H₂、CO₂、CO和CH₄生成规律及其固有矿物质的催化效应。原煤(SL-raw)、盐酸洗脱(SL-HCl)、氢氟酸洗脱(SL-HF)及盐酸洗脱液回添煤样(SL-HCl-Re)在水蒸气气化反应过程中,H₂、CO₂和CO生成速率存在明显差异,充分说明胜利褐煤中某些固有的矿物质对其水蒸气气化反应具有显著的催化作用,可大幅度提高其气化反应速率,并使其起始气化温度降低96℃,气化反应主体温度降低150℃以上,同时促进了合成气中H₂生成,抑制了CO的生成,使胜利褐煤水蒸气气化反应过程中一直维持着较高的H₂/CO摩尔比,SL-raw、SL-HCl-Re水蒸气气化所得合成气中H₂/CO摩尔比分别为17.3和4.3,而SL-HCl和SL-HF水蒸气气化所得合成气中H₂/CO摩尔比均只有1.22。SL-HCl和SL-HF水蒸气气化生成H₂、CO₂和CO的规律基本相同,说明起催化作用的物质是可溶解在盐酸洗脱液中的矿物质。经过分析,发现矿物质对胜利褐煤水蒸气气化反应的催化作用主要是通过提高水煤气变换反应(WGSR)速度实现的。最后结合文献报道提出了胜利褐煤水蒸气气化反应过程中矿物质的原位催化机理。     

FTO反应铁基催化剂电子和结构助剂研究进展

合成气直接制烯烃（FTO）具有生产工艺简单、生产成本低廉等优点，近年来成为中国制烯烃的重要研究方向。铁基催化剂由于成本低、甲烷选择性低、链增长能力弱而备受关注。然而单一的铁基催化剂无法满足工业生产的需求，需要加入助剂提高催化剂的反应性能。综述了电子助剂（碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属）和结构助剂（二氧化硅、三氧化二铝、二氧化锆等）的电子作用、结构作用对催化剂活性组分的还原、碳化的影响，分析了助剂负载量对催化剂反应性能的影响。指出电子助剂可以促进铁的碳化，增加催化剂的活性和低碳烯烃选择性；结构助剂可以有效提高催化剂晶体的分散性，增加催化剂比表面积，促进催化剂对低碳烯烃选择性。最后指出，助剂的负载量、协同作用及其相关的作用机理都有不足之处，应及时研究以促进FTO反应工业化进程。