高温换催化剂制备条件的神经网络优化

将影响低汽气比条件下LB型节能高温变换催化剂活性的主要因素作为人工神经网络的特征输入向量,将全部实验数据分为训练集和预测集,运用Matlab神经网络工具箱,按改进的Bayes自动归一化算法建立反向传播神经网络模型,不仅可防止网络陷入局部最小,而且提高了网络训练精度和泛化能力.适当拓宽正交实验各因素的水平范围,经过不同因素、不同水平间的组合模拟,预测出LB型节能高温变换催化剂的最佳制备条件为氧化铈质量分数0.76%、氧化铜质量分数5.8%、氧化铬质量分数8.6%、氧化镧质量分数1.0%、铁液浓度92 g/L、中和过程最终pH值9.5.在最佳条件下试制催化剂在低汽气比下的平均活性达77.6%.     

低汽气比节能变换催化剂研究进展

综述国内外低汽气比节能高温变换催化剂、低温变换催化剂及其贵金属型变换催化剂的发展现状.对比了各种节能催化剂在性能上的优劣,表明目前主要通过优化催化剂制备工艺及添加一些金属盐和稀土元素等物质来改进催化剂的性能.讨论了适于低汽气比条件下的节能变换催化剂的发展研究方向为:铁基高温变换催化剂需要消除副反应的发生,铜基高温变换催化剂要克服高温易烧结的问题,低温变换催化剂需提高其抗毒性,贵金属变换催化剂要降低贵金属的含量.     

LB型低汽气比高温变换催化剂的性能及其工业应用

介绍了适合低水碳比合成氨工艺流程要求的新型催化剂——LB型低汽气比高温变换催化剂 的性能及其工业使用的情况。实际运行表明,该催化剂能够满足低汽气比工艺的要求,完全可替代进口 催化剂产品。     

低汽气比高温变换催化剂的表征及应用

通过对ICI71－4和LB型低汽气比高温变换催化剂在侧线试验装置上使用前后的结构进行测定，探讨适用于低汽气比合成氨工艺流程的催化剂的表征特性。     

LB205型CO低温变换催化剂的研制开发

介绍了新型CO低温变换催化剂的研制情况。研制的LB205型低温变换催化剂在压力≤5．0MPa，温度185-250℃．汽／气比0．2～0．6．干气空速1000～4000h^-1．干气中CO体积分数2．5％～4．0％．CO2体积分数16％～19％．余量为H2＋N2条件下，催化剂CO变换率≥95％，400℃耐热2h后CO变换率≥93％。满足工厂对低变催化剂的要求．尤其适合在节能型合成氨厂的低汽／气比条件下使用。     

NWB型低汽气比无铬高变催化剂侧流试验总结

在实验室模拟装置及工厂 1.4L规模的侧流试验装置上 ,分别进行了NWB型无铬高变催化剂性能的评价 ,并与英国ICI71- 4型低汽气比高变催化剂进行了对比。结果表明 ,NWB型催化剂在节能合成氨装置低汽气比工况条件下具有良好的变换活性、选择性和稳定性 ,能够满足大型节能合成氨装置的操作要求 ,同时 ,也是一种节能、环保的催化剂     

浸渍负载型无铬CO高温变换催化剂工业侧流试验

采用浸渍法,以氧化铝为载体,工业小试生产1 m³无铬CO高温变换催化剂。在福建永安智胜合成氨厂变换工段考察了浸渍负载型无铬CO高温变换催化剂工业在线试验情况。结果表明,催化剂活性好,机械强度高,热稳定性能良好,能在低汽气比（约0.4）条件下运行,节能效果显著。具有良好的工业应用前景。     

LB205型低温变换催化剂的研制开发

介绍了新型CO低温变换催化剂LB205的研制情况。该催化剂在压力≤5.0 MPa、温度185~250℃、汽气比0.2~0.6、干气空速1 000~4 000 h-1、干气体积组成为CO 2.5%~4.0%、CO216%~19%、余量为H2 N2的条件下,CO变换率≥95%,在400℃耐热2 h后CO变换率≥93%,可以满足生产要求,尤其适合在低汽气比条件下使用。与国内同类型催化剂进行了比较,其活性和稳定性优于同类型产品。     

B121型无铬一氧化碳高温变换催化剂的工业应用

本文着重对B121型CO高温变换催化剂在福建连江合成氨厂使用三年多的情况进行总结。工业使用表明, 该催化剂活性好、机械强度高、使用寿命长, 并具有使用汽气比低的特性, 节能效果显著。     

FBD型一氧化碳高温变换催化剂催化性能研究

研究了FBD型低汽气比低铬一氧化碳高温变换催化剂的活性、抗硫性能和选择性。工业应用结果表明,FBD催化剂具有转化率高、使用汽气比低、低铬、抗硫性能强、机械强度高和使用寿命长等优点。     

LB energy-saving high temperature shift catalyst and its adsorption thermodynamics

This study prepared an LB energy-saving high temperature shift catalyst by optimizing its prepare parameters with artificial neural network, and measured its catalytic activities at various steam-gas ratios. It shows that the LB catalyst performs well at a lower steam-gas ratio. The chromatographic retention parameters of CO, CO₂, and H₂O on LB catalyst were experimentally determined by means of inverse gas chromatography (IGC). Adsorption enthalpies, Gibbs adsorption free energies and adsorption entropies of different gases were estimated by their retention volumes in infinite dilution region. The interaction parameters (χ) between absorbate gases and LB catalyst were calculated according to Flory-Huggins theory, and were inversely linear with temperature. The thermodynamics mechanism of the adsorption process was discussed from the view of the microcosmic factors of molecular structure and thermodynamic properties.     

汽车尾气净化催化剂的研制及其性能的研究

研究了 Cu- Co- Ce- Mn- Pd- K- O/γ- Al2 O3 催化剂的活性、热稳定性等。结果表明 ,该催化剂具有低温活性高 ,热稳定性好等特点。对 CO、C6H14 氧化的 t50 % 和 t98% 分别为 1 40°C、2 60°C和 1 80°C、2 95°C。催化剂活性组分间及它们与载体间存在着协同效应。Ce O2 的引入使各活性组分以高度分散的非结晶形态存在 ,这些是催化剂低的起燃温度、高活性的主要原因。另外 ,Ce O2 和 K2 O的引入赋予催化剂 90 0°C高温不烧结的良好热稳定性     

整体式催化剂MnO_X-CeO_2/Al_2O_3催化燃烧苯研究

利用浸渍法负载制备出MnOX-CeO2/Al2O3整体式催化剂,研究了活性组分的负载量、催化剂的焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响,从而确定了催化剂的最佳制备工艺。结果表明：当Mn的负载量（质量分数）为10%,催化剂焙烧温度为600℃,焙烧时间为3 h时,催化剂MnOX-CeO2/Al2 O3具有最好的催化活性,在250℃时使苯的转化率在90%以上,并且适合比较大的空速范围,因此催化剂MnOX-CeO2/Al2O3具有广泛的工业应用前景。     

镍基氨分解制氢催化剂的制备及性能

用浸渍法制备Ni/Al_2O_3和Ni/xMo-Al_2O_3催化剂,以氨分解为模型反应,考察Ni负载量、焙烧温度、溶剂和助剂等合成条件对催化剂催化性能的影响,通过XRD和TG-DTG表征方法对催化剂进行表征。结果表明,最佳合成条件:Ni负载质量分数为16%,焙烧温度350℃,采用丙酮为溶剂制备的Ni/Al_2O_3催化剂具有较好的催化活性。500℃添加质量分数3%的助剂Mo可以使Ni/Al_2O_3催化剂的活性显著提高39%,Ni/3%Mo-Al_2O_3催化剂的氨分解率达93.5%。     

LB型节能催化剂上高温变换反应本征动力学及工业化测定

运用正交实验设计安排了LB型节能催化剂高温变换反应本征动力学实验,测得不同温度、不同流量、不同水碳比、不同反应气体摩尔分数下LB型节能催化剂上CO高温变换反应本征动力学数据。用甲酸盐机理模型和幂函数模型拟合实验数据,确定了本征动力学模型参数。进行了本征动力学模型统计检验,表明所建模型无论局部还是整体都是显著和可信的。在此基础上,进行了大型合成氨装置上LB型节能催化剂高变反应工业化测定,按多组分单一反应等温球形催化剂一维非均相反应-扩散模型,利用配置法结合解非线性方程组的Merson法求解模型,得到了工业反应器中催化剂床层温度、内扩散有效因子、CO转化率和摩尔分数随床层相对高度的分布,模拟结果与工业化测定结果吻合。     

锰前驱体对负载型氧化锰催化剂脱硝性能的影响

分别以醋酸锰、醋酸锰-硫酸锰以及硫酸锰为前驱体,采用浸渍法制备Mn/Al₂O₃催化剂,考察其SCR脱硝活性和耐硫性能。采用BET、XRD、FT-IR、H₂-TPR和NH₃-TPD等对催化剂进行表征。结果表明,锰前驱体不同,导致催化剂晶型、比表面积存在显著差异;硫酸锰的加入使催化剂表面总酸量和酸强度上升。与单独的醋酸锰和硫酸锰相比,醋酸锰-硫酸锰复合前驱体制备的催化剂可以提高催化剂在（300~450） ℃的NO转化率,且原料气中SO₂体积分数为0.2%时,脱硝率下降幅度最小,耐硫性能最好。因此,采用醋酸锰-硫酸锰复合前驱体制备催化剂,可以提高催化剂在高温区的脱硝活性和抗硫性能。     

硫改性镍催化剂丁烯-1双键临氢异构性能

将Ni/Al_2O_3催化剂浸渍于有机多硫化物(TPS-37)中制备得到硫改性Ni/Al_2O_3催化剂。采用X射线荧光光谱(XRF)、热重-质谱(TG-MS)联用、X射线光电子能谱仪(XPS)和程序升温还原(TPR)等方法对催化剂进行表征,并考察了硫改性Ni/Al_2O_3催化剂上丁烯-1双键临氢异构性能。结果表明,硫改性Ni/Al_2O_3催化剂经高温氢气活化及甲苯萃取后,催化剂上硫含量基本不变。硫与催化剂之间存在较强的相互作用,使氧化镍在相对较低的温度下被H2还原;硫改变了Ni金属周围电子环境,从而显著改善催化剂的双键临氢异构性能。在反应温度60℃,氢压1.6 MPa,氢气和碳四烃物质的量之比(氢烃比)为0.013的条件下,硫改性Ni/Al_2O_3催化剂催化丁烯-1双键临氢异构反应,丁烯-1转化率可达92.6%,丁烯-2选择性为97.5%。催化剂稳定性实验结果表明,硫改性催化剂催化性能好,稳定性优良。     

La1-xAgxCoO3钙钛矿催化剂的制备及烟碳颗粒催化燃烧性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备La_1-xAg_xCoO₃系列钙钛矿催化剂,并对催化剂进行XRD和H₂-TPR表征。XRD结果表明,LaCoO₃钙钛矿中掺杂Ag,部分Ag进入晶格,同时部分Ag以单质形式存在于钙钛矿表面。H₂-TPR结果表明,Ag的掺杂有利于提高LaCoO₃催化剂的低温还原性能。在此基础上,考察催化剂在紧密接触条件下对标准碳和烟碳的催化燃烧性能,发现LaCoO₃钙钛矿可降低标准碳的起燃温度,在LaCoO₃催化剂中掺入Ag,标准碳的燃烧温度进一步降低。催化剂对标准碳的催化燃烧活性随着Ag添加量的增加而逐渐增加。La_1-xAg_xCoO₃催化剂对烟碳的催化燃烧具有较好活性,但Ag含量对催化剂在烟碳催化燃烧中的活性影响较小。为了在烟碳催化燃烧性能和降低卷烟燃烧温度之间建立关联,将催化剂添加到烟丝表面,考察催化剂的添加对卷烟最高燃烧温度的影响,结果表明,当催化剂添加量为烟丝质量的5%时,卷烟的最高燃烧温度可降低28 ℃。     

Sn改性Raney Ni催化分解N,N-二甲基甲酰胺的研究

为了研究Sn含量和还原温度对Sn-RaneyNi催化剂的物理化学结构和催化分解N,N-二甲基甲酰胺(DMF)活性的影响,利用沉淀法制备了一系列不同Sn含量的Sn-RaneyNi催化剂,采用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)等方法对不同Sn含量和不同还原温度制得的Sn-RaneyNi催化剂的比表面积、物相组成和还原性能进行了表征。以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为模型化合物,对Sn-RaneyNi催化剂的催化分解活性进行了评价。XRD表征结果表明,n(Sn)/n(Ni)为0.1的催化剂分别在723K和823K下还原生成Ni3Sn4和Ni3Sn合金晶相;n(Sn)/n(Ni)为0.15的催化剂在723K下还原形成Ni3Sn2合金晶相。H2-TPR结果表明,Ni-Sn合金的形成削弱了Sn和Ni与氧的结合能,使得Sn和Ni的还原峰向低温移动。催化分解DMF实验结果表明,当n(Sn)/n(Ni)为0.1、还原温度为723K时,Sn修饰RaneyNi催化剂能够将高浓度DMF(5%(wt))完全分解(分解率达100%),氢气的选择性达到86.8%。     

甘油水蒸汽重整制氢Ni、Co、Fe催化剂的研究

采用等体积浸渍法制备了催化剂,研究了Ni/Al2O3,Fe/Al2O3,CoMo/Al2O3和NiCo/Al2O3催化剂对甘油水蒸汽重整制氢反应的催化效果,对催化剂进行BET、TPR、XRD表征,以氢产率为实验指标对催化剂进行了评价。研究结果表明,CoMo/Al2O3催化剂在温度650℃氢产率6.02。NiCo/Al2O3催化剂在温度600℃、水醇比16、液空速0.12 h-1条件下的氢产率为6.08。催化剂活性次序为NiCo/Al2O3Co-Mo/Al2O3Ni/Al2O3Fe/Al2O3。