Pd-Pb/SiO2催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯

研究了硅胶负载钯铅双金属催化剂催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯过程。结果表明,加入适量的铅可起到分隔钯纳米粒子,阻碍钯纳米粒子团聚的作用,从而提高催化剂的催化活性,最佳Pb/Pd摩尔比为0.2。继续提高Pb/Pd摩尔比时,会生成铅钯合金相,造成催化剂活性降低。X射线光电子能谱结果表明,催化剂的催化活性与Pd 3d的电子结合能呈正相关关系。制备催化剂过程中,还原温度对催化剂的结构和催化性能影响显著。在350℃下还原得到的催化剂中金属氧化物还原不彻底,催化剂活性较低;还原温度为450℃时,则会引起钯纳米粒子烧结,造成催化剂的催化活性和对丁二烯的选择性同时降低;催化剂的最佳还原温度为400℃。在40℃催化乙烯基乙炔反应40 h后,积炭造成催化剂的孔道堵塞,催化剂失活。因此,需要进一步开展改善催化剂的抗积炭能力和使用寿命方面的研究。     

Pd-Pb/SiO_2催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯

研究了硅胶负载钯铅双金属催化剂催化高浓度乙烯基乙炔加氢合成丁二烯过程。结果表明,加入适量的铅可起到分隔钯纳米粒子,阻碍钯纳米粒子团聚的作用,从而提高催化剂的催化活性,最佳Pb/Pd摩尔比为0.2。继续提高Pb/Pd摩尔比时,会生成铅钯合金相,造成催化剂活性降低。X射线光电子能谱结果表明,催化剂的催化活性与Pd 3d的电子结合能呈正相关关系。制备催化剂过程中,还原温度对催化剂的结构和催化性能影响显著。在350℃下还原得到的催化剂中金属氧化物还原不彻底,催化剂活性较低;还原温度为450℃时,则会引起钯纳米粒子烧结,造成催化剂的催化活性和对丁二烯的选择性同时降低;催化剂的最佳还原温度为400℃。在40℃催化乙烯基乙炔反应40 h后,积炭造成催化剂的孔道堵塞,催化剂失活。因此,需要进一步开展改善催化剂的抗积炭能力和使用寿命方面的研究。     

Fe-Mo/ZSM-5蜂窝催化剂上NOx的催化还原性能

Fe-Mo/ZSM-5具有较好的NOx催化活性,比较了不同粉末的制备方法、催化剂助剂和载体等因素对蜂窝状催化剂催化还原性能的影响.结果表明,气相离子交换法制备的蜂窝状催化剂的催化活性最好,在350℃时NOx转化率已达到90%以上,在高温400℃～600℃范围,催化剂对NOx的催化还原转化率保持在98%.K+离子的加入明显提高了Fe-Mo/ZSM-5催化剂活性,可能调变了催化剂的表面性质,催化剂粉末在载体上的浸涂次数为2次时效果最佳.     

南台子煤催化加氢热解产物分布的初步研究

以新疆伊犁南台子煤为考察对象,在常压固定床反应器上和温度500℃～700℃范围内,系统研究了以氧化铁为主催化剂和硫为助剂时,催化加氢热解过程中产物的分布.结果表明,氧化铁的加入最高可使焦油产率增加约2％,半焦产率下降约4％,水产率增加约4％,气产率略有降低.助剂硫的加入有利于与铁生成Fe1-xS,从而有利于煤的催化加氢热解.     

纳米TiO2光催化降解含油污水中HPAM的研究

用溶胶-凝胶法制备了锐钛矿型纳米TiO2,研究了合成催化剂反应条件对光催化降解含油废水中聚丙烯酰胺(HPAM)的影响。确定了最佳反应条件分别为:煅烧温度在500℃时,光催化活性达到最高,随着煅烧温度的升高,催化剂晶型从锐钛矿向金红石型转化,转型温度为600℃,有金红石型晶体出现时催化活性降低;最佳老化时间约为1 d;随着醇用量的增加,制备出来的TiO2其光催化活性也逐渐升高,当V(钛酸丁酯)∶V(醇)=10:80时,催化剂活性最高,继续增加,催化活性降低;随着水量的增加催化活性增强,当V(钛酸丁酯)∶V(水)=100:40时,制备出的TiO2催化活性最大,继续增加催化活性下降。     

锰铈固溶体复合氧化物用于CO和CH_4催化氧化

采用氧化还原共沉淀法制备系列不同配比的锰铈复合氧化物,用于CO和CH4催化氧化,考察不同焙烧温度对催化剂性能的影响。研究表明,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具备最优的CO和CH4催化氧化性能。催化剂在90℃时,CO转化率可达100%;对于CH4催化氧化,反应温度500℃时,CH4转化率为80%。通过N2吸附-脱附、H2-TPR和XRD等研究其物化结构性能,结果表明,在系列催化剂中,焙烧温度500℃和Mn与Ce物质的量比为5∶5的催化剂具有最高的比表面积和最活泼的晶格氧,可能是其具有优异催化活性的原因。     

不同金属助剂对HZSM-5分子筛催化分解甲硫醇性能的影响

采用浸渍的方式制备不同系列金属（Cr、La和Na）改性HZSM-5催化剂,并研究其对甲硫醇催化分解活性的影响以及分析相关性能差异的原因。通过XRD、BET、SEM、NH₃-TPD、CO₂-TPD、H₂-TPR和XPS等表征手段对催化剂的物化性质进行测定,结果表明：不同系列金属改性HZSM-5对甲硫醇表现出不同的催化活性及影响效果,其中Cr和La改性HZSM-5能明显提高催化剂的催化活性,在500℃下可实现甲硫醇的完全催化转化,这主要归因于Cr的引入提高了催化剂的氧化还原能力,从而促进甲硫醇的催化分解;La的引入增加了催化剂表面的碱性位点,有利于甲硫醇在催化剂表面的吸附和活化。而Na改性HZSM-5表现出较差的催化活性,主要是由于过多Na的添加严重破坏了HZSM-5的骨架结构,从而导致催化剂的催化稳定性能降低。     

焙烧及还原温度对Ni-Mg甲烷化催化剂的影响

采用共沉淀-水热复合法制备Ni-Mg/Al2O3催化剂,考察焙烧和还原温度对其结构和甲烷化催化性能的影响,通过XRD,H2-TPR,TEM等表征,发现随焙烧温度升高,催化剂中NiAl2O4物相呈增多趋势,至900℃时,催化剂中镍物种完全以NiAl2O4形式存在,催化剂表面积从500℃焙烧的130m2/g降至900℃焙烧的34m2/g.针对600℃焙烧的催化剂,反应活性随还原温度升高呈现先增加后降低的趋势,其最佳还原温度为650℃,这主要是受Ni物种还原度、还原后Ni晶粒尺寸等多重因素影响.通过关联甲烷化性能与催化剂结构发现,NiO与载体之间相互作用适中,还原后表面能够形成较小的镍晶粒,催化剂具有较好的甲烷化活性和稳定性.     

半焦基催化剂裂解煤热解产物提高油气品质

利用上段热解下段催化的两段固定床反应器,针对府谷煤研究了半焦和半焦负载Co催化剂对煤热解产物的催化裂解效果。结果表明,半焦和半焦负载钴对热解产物催化裂解后,热解气收率增加,焦油收率降低,但焦油中沸点低于360℃的轻质组分含量提高,轻质焦油收率基本保持不变或略有增加。与煤在600℃直接热解相比,在热解和催化温度均为600℃,采用煤样质量20%的半焦为催化剂时焦油中轻质组分质量含量提高了约25%,轻质组分收率基本不变,热解气体积收率增加了31.2%;在热解温度600℃,催化温度500℃时,采用煤样质量5%的半焦负载钴催化剂,焦油中轻质组分质量收率和含量分别提高了约8.8%和28.8%,热解气体积收率增加了21.5%。煤热解产物的二次催化裂解的总体效果是将焦油中重质组分转化为轻质焦油和热解气。     

有机废水氧化催化剂氧化铁-二氧化锰-二氧化钛／γ-氧化铝的研究

以γ-氧化铝为载体,采用多次浸渍煅烧法制备了氧化铁-二氧化锰-二氧化钛/γ-氧化铝非均相催化剂,利用BET,XRD和XRF等对催化剂的表面结构性质进行了研究.以甲基橙水溶液模拟偶氮类废水,考察了催化剂在低温常压条件下催化湿式氧化甲基橙的催化活性.结果表明:在低温(60 ℃)常压条件下,当氧化铁-二氧化锰-二氧化钛/γ-氧化铝催化剂的投加量为20 g/L、曝气量为200 mL/L、反应时间为1.5 h时,模拟废水的COD去除率可达85%以上,表明该催化剂在催化湿式氧化工艺中有较高的催化活性.     

Ce-Fe/ZSM-5催化剂用于燃机烟气SCR脱硝的性能

采用浸渍法制备了一系列Ce?Fe/ZSM-5催化剂,基于燃机烟气工况研究了Fe含量及Ce掺杂量对Fe/ZSM-5催化剂的中高温脱硝性能的影响,并结合一系列表征技术对其物化性能进行研究。结果表明,Fe含量为4wt%时,Fe/ZSM-5催化剂在550℃下NOx转化率为77.11%。掺杂Ce后Ce?Fe/ZSM-5催化剂的高温脱硝效果明显提升,Ce负载量为1wt%时,550℃时NOx转化率仍保持95.92%,催化剂有优异的中高温催化活性,比Fe4/ZSM-5提高了18.81%。同时改变烟气中的NO2和O2含量,发现NO2和O2浓度增加均可提高催化剂的脱硝性能,水热老化测试表明Ce1?Fe4/ZSM-5催化剂具有优异的水热稳定性,分别在10vol% H2O, 600℃和10vol% H2O, 800℃条件下老化后,在450?550℃内NOx转化率保持约90%。适量掺杂Ce后催化剂表面Lewis酸含量及强度增强,表面吸附氧比例增大,Ce与Fe元素间的协同作用提高了催化剂的高温氧化还原能力,提升了高温活性,因此促进了中高温条件下SCR反应的进行。     

SO2和H2O对Y掺杂Mn/TiO2选择性脱除NO的影响

采用溶胶-凝胶法制备了Y掺杂的TiO₂载体,负载硝酸锰构成了Y掺杂的Mn-Y/TiO₂催化剂。考察了焙烧温度、空速对其催化还原NO性能的影响,并对催化剂的抗SO₂、H₂O毒化性能进行了考察。结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为500 ℃,催化剂的活性随空速的降低而升高,XRD分析Y掺杂抑制了锐钛矿晶相的转移,有利于催化剂活性组分的分散,从而提高催化剂的活性。Mn-Y/TiO₂的抗毒化性能优于Mn/TiO₂,在反应温度180 ℃、空速14000 h^－1、氧含量为3%、NO浓度600 mL/L及NH₃/NO为1的条件下,同时通入200 mL/L SO₂和4% H₂O,NO转化率从非掺杂的Mn/TiO₂的48.2%上升到57.6%,Y掺杂提高了催化剂的抗毒化能力;FTIR分析表明催化剂中毒是由于生成了铵的硫酸盐或者锰、钇的硫酸盐。     

微波离子交换法制备Cu-ZSM-11及微波辐照MeOx/Cu-ZSM-11催化分解NO

用微波辐照离子交换法制备了Cu-ZSM-11,制备的Cu-ZSM-11和金属氧化物（MeO_x）机械混合制备了微波催化剂MeO_x/Cu-ZSM-11。考察了MeO_x在微波辐照下的升温行为,筛选出吸波性能好的MeO_x（MnO₂ >CuO >Ni₂O₃）为吸波组分。分别考察了微波辐照下金属氧化物、Cu-ZSM-11和MeO_x/Cu-ZSM-11直接分解NO性能,并与常规加热条件下比较。结果表明：微波辐照显著提高了NO的转化率,微波催化剂Ni₂O₃/Cu-ZSM-11在350℃时,NO转化率达到99.27%,N₂选择性达到99.9%;相同条件下,微波辐照MeO_x/Cu-ZSM-11直接分解NO转化率高于对应金属氧化物或Cu-ZSM-11分解NO的转化率,表明微波具有催化作用。微波辐照下氧气浓度对Ni₂O₃/Cu-ZSM-11直接分解NO性能几乎无影响,微波辐照消除了氧气阻抑作用,表现出微波选择效应。水汽存在对转化率有较小影响。反应进口气体不需要预热,进出口气体温度基本不变。     

Low‐Temperature Selective Catalytic Reduction of NO on an Iron Ore Catalyst in a Magnetically Fluidized Bed

Low‐temperature selective catalytic reduction of NO from simulated flue gas by NH₃ on admixtures of iron ore and iron catalyst in a magnetically fluidized bed was experimentally studied. It was found that iron ore exerts a prominent catalytic effect on NO removal resulting in high removal efficiency without magnetic fields. Since iron ore is insensitive to magnetic fields due to its antiferromagnetic property, NO removal efficiency with iron ore as catalyst is only slightly influenced by magnetic fields. The NO removal efficiency, however, can be greatly improved using admixtures of iron ore and iron as catalyst in a magnetically fluidized bed. At defined magnetic field intensity and the same temperature, the removal efficiency reaches higher values compared with that without magnetic fields.     

中低温氢还原铁矿微粉过程的实验研究与数值模拟

采用失重法研究了500~600℃条件下,H2还原铁矿微粉的反应过程. 针对气体浓度及反应热对铁矿粉还原过程的影响,提出了传热、传质与反应耦合动力学模型,以模拟铁矿微粉气相还原过程. 通过数值计算得到矿粉在不同温度下还原率随时间的变化规律,同时模拟了矿粉内温度变化与分布,以及气体浓度在微粒内部的分布与变化. 模拟结果表明,矿粉在600℃下完全还原时间仅为20 min,气体在15 min后全部扩散到粉粒中心.     

Ni-Cu/Al_2O_3·SiO_2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢———燃料电池氢源技术

本文研究了Cu的含量对Ni-Cu/Al2O3.SiO2催化剂上乙醇水蒸气重整制氢性能的影响。活性测试表明：Cu含量为5%时,催化剂的性能最好,400℃时的氢气选择性为61.2%,600℃时的氢气选择性达到92.0%。TPR显示：随着Cu含量的增加,载体与NiO之间的相互作用变弱。XRD得出：含5%Cu的催化剂中Cu组分的分散度好,有助于提高催化剂的性能。     

Simultaneous SO x /NO x removal in a fluidized bed reactor using natural manganese ore

In this experiment, the simultaneous removal of SO₂ and NO from flue gases was investigated through the use of natural manganese ore as a sorbent‐catalyst in a fluidized bed reactor. Selective catalytic reduction behavior was determined as a function of the sulfation degree within the temperature range from 100 °C to 500 °C. The natural manganese ore showed a high activity in the production of nitrogen and water by the reaction of nitric oxide with ammonia and oxygen up to around 200 °C. At higher temperatures, the nitric oxide removal efficiency decreased due to the oxidation of ammonia by oxygen. With the increase of sulfation degree, the temperature at which the maximum selective catalytic reduction of nitric oxide appears gradually increased, however the maximum nitric oxide removal efficiency decreased. Additionally, we investigated the removal efficiency of sulfur dioxide and nitric oxide with reaction time in a batch fluidized bed reactor within a temperature range of 350 °C to 500 °C. As the reaction temperature increased, the adsorption capacity of sulfur dioxide increased, but the nitric oxide removal efficiency decreased. © 2001 Society of Chemical Industry     

贫燃条件下丙烯选择还原NO铜基SO_4~(2-)改性钛交联蒙脱催化剂的制备与性能

采用水热法制备钛交联蒙脱土,SO2-4改性后作为载体,担载上铜,制成铜基SO2-4改性钛交联蒙脱土(Cu Ti PILM/SO2-4)催化剂,用C3H6作还原剂,考察了贫燃条件下不同空速、不同氧浓度以及H2O对催化剂活性的影响。结果表明,SO2-4用量w(SO2-4)为30%、Cu2+担载量w(Cu2+)为5%、500℃焙烧制得的Cu Ti PILM/SO2-4催化活性高,反应温度为250℃时,能使NO转化率高达70 6%,在水蒸气存在下,NO最大转化率仅下降7 0%。     

氧化铝负载铜催化剂的制备及其对富氧条件下丙烯选择还原NO的催化性能研究

采用拟薄水铝石制备-γA l2O3,经SO42-改性和添加助剂La,再负载上Cu2+,制备了用于富氧条件下丙烯选择还原NO的金属氧化物催化剂。实验结果表明,经SO42-改性后,催化剂活性有了大幅度的提高,能使NO的转化率提高约30%,达到79.9%;助剂La的引入进一步提高了催化剂的活性和热稳定性;在SO42-用量w(SO42-)为30%、采用分步浸渍法引入w(La)=2%、负载上w(Cu2+)=3%的条件下,制得的催化剂的活性最好,在300℃时能使NO的转化率高达83.7%,在500℃还能使NO的转化率为30.9%。     

高铝粉煤灰负载锰基催化剂的催化氧化NO性能研究

氮氧化物催化氧化是烟气脱硝技术的一个重要发展方向。本工作以具有球形镂空结构的预处理后高铝粉煤灰为载体,以硝酸锰为活性组分源,采用溶胶凝胶法制备锰基NO氧化催化剂,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、N2物理吸附、H2程序升温还原分析仪(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等分析测试手段对催化剂的NO催化氧化性能进行深入研究。结果表明,载体粒径、锰负载量、硝酸锰凝胶煅烧温度以及NO催化氧化温度对催化剂催化活性均有较大影响。当载体粒径在100~200目(150~75 μm)、锰负载量为8wt%、硝酸锰凝胶煅烧温度为500℃、NO催化氧化温度290℃时,NO催化氧化效果最好,氧化率达到77.8%。SEM结果显示,溶胶凝胶法制备的氧化锰粒子在100~200 nm,且相对均匀负载在载体上。N2-物理吸附表明,催化剂的孔结构主要为介孔,并呈现H3型回滞环。锰基催化剂上化学吸附氧Oβ的占比和Mn4+浓度随着锰负载量的增加先增大后减小,此趋势与NO催化性能变化趋势一致,表明Oβ和Mn4+是影响NO催化氧化效果的决定因素。