CO_2气氛下CaO对煤焦气化的影响

在自行搭建的热重分析仪上,采用Ca O作为催化剂,CO2为气化剂,进行了煤焦的催化气化实验,分析了Ca O对气化过程的影响。研究表明:去离子水对气化反应无影响;Ca O对气化反应的催化效果明显,催化剂的添加饱和度为5%,高比例的Ca O会造成气化反应活性降低;较高的反应温度会造成Ca O催化效果降低;Ca O对浑源煤焦催化效果最好,贵州煤焦次之,对准东煤焦催化效果最差;Ca O对制焦过程会产生影响,进而影响到煤焦气化反应;提高制焦温度以及延长制焦恒温时间均会造成煤焦反应活性的降低。     

Mn/ZrO_2(Y_2O_3)催化剂的制备及其催化性能研究

通过浸渍法制备了Mn/Zr O2(Y2O3)催化剂,并对其CO催化氧化性能进行研究。研究表明经过350℃煅烧且不预处理的负载12%Mn的催化剂,具有较高的催化活性。催化剂催化氧化的起燃温度T50=104℃,完全反应温度为T95=142℃,该催化剂显示了较好的CO催化氧化活性。     

钙基CO2吸收剂的循环特性

对钙基CO₂吸收剂的循环特性进行了实验研究,考察了煅烧温度和碳酸化（吸收）温度对吸收剂最大转化率的影响,比较了常压煅烧-碳酸化（CC）过程和煅烧-水合-碳酸化（CHC）过程中吸收剂的最大吸收能力,并就添加剂对吸收剂循环性能的影响进行了实验研究.结果表明,随着循环次数的增加,吸收剂的吸收能力明显下降,未经处理的吸收剂,循环10次后,其吸收能力基本都下降到20％左右;温和的煅烧温度和较高的吸收温度下,吸收剂的最大转化率比较高;CC过程中吸收剂的最大转化率明显低于CHC过程;添加了氯化钠和碳酸钠的吸收剂的吸收能力急剧下降,但循环性能稳定;多次循环后对吸收剂进行再活化,可使其活性恢复到初始的95％.     

间歇氯化对电石渣循环捕集CO_2性能的影响

提出在碳酸化气氛中间歇加入HCl(间歇氯化)提高电石渣在循环煅烧/碳酸化反应中捕集CO_2性能的新思路。在双固定床反应器上,在不同循环次数加入HCl、碳酸化温度、CO_2/HCl体积比等条件下,研究HCl间歇加入对电石渣循环碳酸化特性的影响。结果表明,在循环煅烧/碳酸化反应中间歇加入HCl使电石渣间歇氯化能提高其循环捕集CO_2性能。在前N次循环碳酸化时加入0.1%HCl,当N=4时能使电石渣获得最优CO_2捕集性能,第10个循环时的CO_2吸收量比无HCl时提高了51%。HCl与Ca CO3发生氯化反应,破坏致密产物层对CO_2扩散的阻碍,提高了电石渣的碳酸化转化率。在碳酸化气氛加入HCl时,最佳碳酸化温度仍为700℃。随CO_2/HCl体积比增大,HCl对电石渣捕集CO_2性能的促进作用减弱。     

间歇氯化对电石渣循环捕集CO2性能的影响

提出在碳酸化气氛中间歇加入HCl（间歇氯化）提高电石渣在循环煅烧/碳酸化反应中捕集CO₂性能的新思路。在双固定床反应器上,在不同循环次数加入HCl、碳酸化温度、CO₂/HCl体积比等条件下,研究HCl间歇加入对电石渣循环碳酸化特性的影响。结果表明,在循环煅烧/碳酸化反应中间歇加入HCl使电石渣间歇氯化能提高其循环捕集CO₂性能。在前N次循环碳酸化时加入0.1% HCl,当N=4时能使电石渣获得最优CO₂捕集性能,第10个循环时的CO₂吸收量比无HCl时提高了51%。HCl与CaCO₃发生氯化反应,破坏致密产物层对CO₂扩散的阻碍,提高了电石渣的碳酸化转化率。在碳酸化气氛加入HCl时,最佳碳酸化温度仍为700℃。随CO₂/HCl体积比增大,HCl对电石渣捕集CO₂性能的促进作用减弱。     

负载型Ru/Al_2O_3催化剂催化加氢制备氢化双酚A研究

采用负载型Ru/Al_2O_3催化剂对双酚A(BPA)加氢制备氢化双酚A(HBPA)进行了研究,考察了催化剂煅烧温度、煅烧时间、还原温度、还原时间、催化剂负载量等制备条件对反应的影响,确定催化剂最佳制备条件为:煅烧温度200℃、煅烧时间5 h、还原温度100℃、还原时间1 h,Ru负载量(w)3%。同时考察了溶剂类型、催化剂用量、反应温度、反应压力等条件对催化加氢反应的影响,确定催化加氢反应的最佳工艺条件为:溶剂选用异丙醇、催化剂用量3%、反应温度160℃、反应压力4.5MPa、反应时间4 h。在上述最佳条件下,双酚A的转化率为100%,氢化双酚A的选择性为97.08%。     

碳酸二辛酯的合成工艺研究

采用固体碱K_2CO_3/γ-Al_2O_3为催化剂,以碳酸二乙酯和正辛醇为主要原料经催化酯交换合成了碳酸二辛酯。采用气相色谱监测反应液中碳酸二辛酯的含量,考察了催化剂用量、物料配比、反应温度与时间以及催化剂重复使用次数对碳酸二辛酯含量的影响。结果表明,固体碱K_2CO_3/γ-Al_2O_3对反应有较高的催化活性。经优化的合成工艺为:正辛醇与碳酸二乙酯摩尔比为2.3∶1,催化剂质量用量占碳酸二乙酯的3%,150℃下反应2h,后升温至160℃反应1h,最后再升至170℃反应1h,产品经减压精馏后含量在99.2%以上,单程反应收率可达85%以上,催化剂回收后可重复使用3次以上。     

负载催化剂的煤焦对甲烷化反应行为的影响

研究了负载催化剂的内蒙褐煤煤焦对CO甲烷化反应的催化性能。在加压固定床反应器中比较了Ni,Co,K,Fe,Na,Ca等催化剂种类对甲烷化反应的影响,并在气化反应工艺条件范围内考察了温度、压力、CO和H_2分压、空速等条件对CO转化率和甲烷收率的影响。研究结果表明:负载催化剂煤焦对甲烷化反应具有明显的催化作用,其中金属元素K在气化甲烷化反应过程中拥有较好的双重催化作用。在反应温度600~700℃时,CO转化率和甲烷收率随着反应温度的升高而增加,表明甲烷化反应仍处于动力学控制,未达到热力学平衡。压力的增加能够显著提高CO转化率和甲烷收率,甲烷收率由0.5 MPa下的25.8%升高至3.5 MPa下的56.65%,但甲烷收率的增幅逐渐减小。CO和H_2分压的增加以及空速的降低,均能够提高反应深度,促进甲烷化反应的进行。H_2/CO摩尔比的增加,能够强化CO的转化并使甲烷收率增加。基于Langmuir-Hinshelwood模型拟合得到了负载碳酸钾催化剂煤焦的甲烷化反应动力学方程。     

低灰熔点无烟煤煤焦与CO_2催化气化特性研究

利用碱金属碳酸盐作催化剂,对低灰熔点无烟煤煤焦与CO2的催化气化反应活性进行研究.结果表明,反应活性主要受温度、催化剂种类及担载量的影响,催化活性顺序为:K2CO3Na2CO3Li2CO3,煤焦的反应活性随着催化剂担载量的增加而提高;在反应过程中,催化剂与煤焦中的物质会发生一定程度的反应,生成不溶性盐;煤焦的比表面积会随着催化剂担载量的增大而减小,但催化活性反而增强,其主要受到催化剂提供的反应活性中心的影响.     

基于钙基吸收剂吸收CO2的研究进展

综述了钙基吸收剂煅烧/碳酸化循环吸收CO2的国内外研究状况.从反应条件对碳酸化反应的影响、改善钙基吸收剂吸收CO2的性能、钙基吸收剂循环热稳定性的方法以及碳酸化反应动力学特性这4个方面进行分析,认为碳酸化反应主要分为化学反应控制和产物层扩散2个阶段,指出CO2分压和吸收剂的颗粒粒径决定着碳酸化反应温度和CO2的脱除效率...     

NO removal performance of CO in carbonation stage of calcium looping for CO2 capture

Calcium looping realizes CO2 capture via the cyclic calcination/carbonation of CaO.The combustion of fuel supplies energy for the calciner.It is unavoidable that some unburned char in the calciner flows into the carbonator,generating CO due to the hypoxic atmosphere in the carbonator.CO can reduce NO in the flue gases from coal-fired power plants.In this work,NO removal performance of CO in the carbonation stage of calcium looping for CO2 capture was investigated in a bubbling fluidized bed reactor.The effects of carbonation temperature,CO concentration,CO2 capture,type of CaO,number of CO2 capture cycles and presence of char on NO removal by CO in carbonation stage of calcium looping were discussed.CaO possesses an efficient catalytic effect on NO removal by CO.High temperature and high CO concen-tration lead to high NO removal efficiency of CO in the presence of CaO.Taking account of better NO removal and CO2 capture,the optimal carbonation temperature is 650 ℃.The carbonation of CaO reduces the catalytic activity of CaO for NO removal by CO due to the formation of CaCO3.Besides,the catalytic performance of CaO on NO removal by CO gradually decreases with the number of CO2 capture cycles.This is because the sintering of CaO leads to the fusion of CaO grains and blockage of pores in CaO,hin-dering the diffusion of NO and CO.The high CaO content and porous structure of calcium-based sorbents are beneficial for NO removal by CO.The presence of char promotes NO removal by CO in the carbonator.CO2/NO removal efficiencies can reach above 90％.The efficient simultaneous NO and CO2 removal by CO and CaO in the carbonation step of the calcium looping seems promising.     

焙烧条件对Fe-Mo/ZSM-5催化剂上NO选择性催化还原性能的影响

采用共浸渍法制备了m(Fe):m(Mo)=1的Fe-Mo/ZSM-5催化剂,并对其在不同焙烧条件所得样品上NO选择性催化还原反应活性进行了测试。结果表明,焙烧条件对Fe-Mo/ZSM-5催化性能影响明显,600℃焙烧6 h的样品在低温范围具有较好的催化性能,随着焙烧时间或焙烧温度的增加,其NOx转化率依次向高温方向移动,在800℃焙烧后的样品催化活性明显下降。采用XRD和BET对Fe-Mo/ZSM-5样品的体相结构和表面性能进行了研究。结果表明,不同焙烧条件下Fe-Mo/ZSM-5催化剂的晶胞参数和比表面积产生了差别,特别是焙烧温度达到800℃时,其比表面积显著减小,这可能是导致Fe-Mo/ZSM-5催化性能突然下降的主要原因。焙烧过程中残留在的表面含氮物种对Fe-Mo/ZSM-5催化剂上NO选择性催化还原反应活性影响较大。     

焙烧温度对Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂结构与性能的影响

采用共沉淀法制备Cu-Zn-Al-Mg甲醇合成催化剂,并用XRD、N2低温吸附、H2-TPR、SEM、TG-DTG等手段对催化剂进行表征,着重考察焙烧温度对催化剂结构与性能的影响.结果表明,随着焙烧温度的增加,铜锌间的相互作用增强,有利于催化反应进行;但过高的焙烧温度又会导致催化剂中CuO晶粒过大,不利于铜的分散.35...     

CO2 Capture Behavior of Shell during Calcination/Carbonation Cycles

The cyclic carbonation performances of shells as CO₂ sorbents were investigated during multiple calcination/carbonation cycles. The carbonation kinetics of the shell and limestone are similar since they both exhibit a fast kinetically controlled reaction regime and a diffusion controlled reaction regime, but their carbonation rates differ between these two regions. Shell achieves the maximum carbonation conversion for carbonation at 680–700 °C. The mactra veneriformis shell and mussel shell exhibit higher carbonation conversions than limestone after several cycles at the same reaction conditions. The carbonation conversion of scallop shell is slightly higher than that of limestone after a series of cycles. The calcined shell appears more porous than calcined limestone, and possesses more pores > 230 nm, which allow large CO₂ diffusion‐carbonation reaction rates and higher conversion due to the increased surface area of the shell. The pores of the shell that are greater than 230 nm do not sinter significantly. The shell has more sodium ions than limestone, which probably leads to an improvement in the cyclic carbonation performance during the multiple calcination/carbonation cycles.     

Au/CeO_2-cube催化1,3-丙二醇氧化酯化反应性能

采用沉积-沉淀法制备了高活性的Au/Ce O2-cube催化剂,并对催化剂进行了电感耦合等离子发射光谱、透射电镜、X射线衍射和X射线光电子能谱表征。将制得的催化剂用于1,3-丙二醇选择性氧化酯化反应,考察了沉淀剂尿素的用量、Ce O2-cube载体焙烧温度、催化剂焙烧温度、Au负载量和沉积温度对反应性能的影响,结果表明:尿素和Ce O2-cube的质量比为6、沉积温度80℃、Ce O2-cube焙烧温度400℃、催化剂焙烧温度200℃制备的1.5%Au/Ce O2-cube,具有最优的催化活性。在100℃、O2分压2 MPa、1,3-丙二醇和Au的物质的量比为75.5的条件下反应4 h,1,3-丙二醇的转化率达到97.5%,3-羟基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的选择性分别达到90.1%和6.1%。将用过的催化剂在200℃焙烧2 h烧掉表面的中毒物质后循环使用4次,催化性能略有降低,性能下降主要是由催化反应过程中Au颗粒粒径的长大造成的;催化剂上2.0~4.0 nm左右的具有少量Auδ+的负载纳米Au单质颗粒有助于醇的氧化酯化反应。     

预处理对Ru/Al_2O_3催化马来酸二甲酯加氢影响

采用吸附-沉淀法制备负载Ru质量分数为1.0%的Ru/Al_2O_3催化剂,以马来酸二甲酯催化加氢合成丁二酸二甲酯为探针反应,详细考察预处理条件对Ru/Al_2O_3催化剂加氢性能的影响,并对其进行XRD、TEM和H2-TPR表征。结果表明,焙烧温度越高,催化剂催化活性越低;直接还原活化所得催化剂活性高于空气中焙烧后还原活化所得催化剂。以甲醇为溶剂,在70℃和1.0 MPa条件下,直接还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率达100%,丁二酸二甲酯选择性约100%。相同时间内,空气焙烧后还原活化所得Ru/Al_2O_3催化剂上马来酸二甲酯转化率接近25%,继续延长反应时间,马来酸二甲酯转化率几乎不变。经高温焙烧还原后,活性组分Ru烧结;直接还原活化后,活性组分Ru高度分散。     

等速升温流态化下CaO/生物质焦的SO2/NO联合脱除特性

燃煤锅炉污染物超低排放标准对电厂脱硫和脱硝系统提出了更高的要求。CaO作为脱硫剂可以实现循环流化床锅炉烟气中SO₂的高效脱除,焦炭作为还原剂直接还原NO,同时CaO的存在对焦炭还原NO起催化作用,可以实现燃煤烟气中SO₂/NO的联合脱除。为了探究连续温度变化对CaO/生物质焦联合脱硫脱硝性能的影响,在钙循环捕集CO₂技术背景下,研究了等速升温流态化下CaO/生物质焦的SO₂/NO联合脱除特性。探究了烟气中O₂和CO₂对CaO/椰壳焦脱除SO₂/NO的影响。结果表明,O₂通过对椰壳焦表面碳原子的活化作用降低了异相还原NO温度,在300~950℃等速升温过程中CaO/椰壳焦的NO脱除效率逐渐增加,780℃以上能实现100%脱硝。O₂也提高了CaO/椰壳焦的脱硫效率。CO₂与CaO的碳酸化反应以及与椰壳焦的气化反应对同时脱除SO₂/NO有明显抑制作用。O₂和CO₂共同作用下,在500~800℃内CaO/椰壳焦的脱硝效率随温度升高而增加,脱硫效率先降低后升高。NO促进了CaO/椰壳焦脱除SO₂,而SO₂对脱硝有抑制作用。800℃时CaO/椰壳焦同时脱除SO₂和NO的效率分别为97.7%和93.9%。     

纤维状BPO4/SiO2催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能

通过静电纺丝法制备了一种高温焙烧后具有纤维状结构的磷酸硼/二氧化硅（BPO₄/SiO₂）催化剂,并考察了BPO₄负载量和焙烧温度对该催化剂的结构和催化丙烷氧化脱氢性能的影响。研究发现焙烧过程使纤维直径减小。随着BPO₄负载量的增加,丙烷氧化脱氢活性增高。当BPO₄负载量为7%（质量分数）,焙烧温度为600℃时,BPO₄/SiO₂催化剂具有最佳的催化性能;在反应温度为480℃下,丙烷转化率和丙烯产率分别达到17.0%和13.0%,且催化剂稳定性良好。当焙烧温度较低时（550℃）,催化剂中的有机物分子未被除尽,导致烯烃的选择性偏低;当焙烧温度较高时（700℃）,SiO₂结构收缩紧密,抑制了活性相的暴露。由于纤维结构可暴露更多活性位点,该催化剂较相同条件下粉末状BPO₄催化剂有着更高的催化活性。     

Partial Oxidation of Methane to Syngas over Calcined Ni–Mg/Al Layered Double Hydroxides

The catalytic partial oxidation of CH₄ to syngas was carried out over an Ni–Mg/Al mixed-oxide catalyst prepared from layered double hydroxide-type precursors. The catalysts were characterized by XRD, TPR, UV-DRS, XRF, BET and CHNS analysis. The effects of the catalyst composition and the calcination temperature on the catalytic performance and the extent of catalyst deactivation were investigated. Ni–Mg/Al oxide catalysts converted CH₄ into syngas efficiently with high selectivity. The catalyst performance was strongly related to the Ni particle size and the calcination temperature. The catalysts that were calcined at higher temperature exhibited a better catalytic performance. In conclusion, the NiAl₂O₄ spinel phase had a positive effect on the stability of the catalyst.