使用加热空气的预混天然气催化燃烧的实验研究

In this paper the premixed catalytic combustion emissions such as CO, unburned hydrocarbon （UHC）, NOx and the temperature distribution in the catalytic monolith with ultra low concentration of Pd were studied. Three types of monoliths were used for experiments and the temperature of preheated air was respectively 50℃, 100℃ and 200℃. The results showed that preheated air made radial temperature in the catalytic monolith uniform which helped to avoid local hot spots so as to decrease NOx emission. The experiment also proved that the shorter monolith showed much better catalytic combustion performance than longer one and the temperature at the exit of the shorter monolith was relatively lower. On the contrary, the temperature was higher in the longer monolith and the lethal NOx emission was slightly increased.     

Pd/Ce基催化剂催化氧化氯苯的性能

采用等体积浸渍法制备Pd/Al₂O₃系列催化剂,考察不同Pd负载量对催化剂催化氯苯活性的影响,结果表明0.75%Pd/Al₂O₃催化剂活性最优,采用BET、H₂-TPR、SEM等对催化剂进行表征分析,表明添加Ce后氧化能力增强,催化氧化效率提高。对催化产物进行分析,使用离子色谱分析了无机Cl^-生成情况及其选择性,使用GC-MS定性分析了有机副产物,发现350℃时有少量苯生成。同时考察了焙烧温度、氯苯浓度、空速对催化活性的影响,结果表明焙烧温度过高或过低都会影响催化剂的活性,在550℃焙烧的催化剂活性更优,400℃时氯苯转化率为96%;氯苯入口处质量浓度在1500～6000mg/m³时,浓度升高,催化氯苯活性降低;空速在15000～30000h^-1时,空速对氯苯催化活性影响不大,但继续提高空速会明显降低催化活性。     

定向凝固干燥法制备取向多孔聚乙烯醇材料研究

文章利用定向凝固干燥法制备了取向多孔聚乙烯醇(PVA)材料。研究并探讨了PVA溶液的浓度、PVA溶液浸入液氮速度等工艺参数对制备的样品微观结构的影响规律。研究结果表明:以水溶性聚合物PVA为原料、利用定向凝固干燥法制备取向多孔材料是可行的。这为聚合物基多孔材料的发展提供了新的思路和方法。     

载体孔道密度对天然气催化燃烧的影响

制备了不同载体孔道密度的Pd/γ-Al_2O_3和六铝酸盐蜂窝催化剂,在自行设计的催化燃烧实验装置上进行了天然气催化燃烧实验。考察了载体孔道密度、空燃比和燃气流量对催化燃烧效果的影响。结果表明,载体孔道密度影响孔道内壁面反应和气相反应变化以及燃烧流体孔道内的流动及燃烧过程的传热传质,当载体孔道密度为200目时,流速减小,加强了气流与壁面上的浓度边界层中反应物质的交换,温度峰值增大,HC排放少;载体孔道密度为400目,气相反应减少,不会产生局部高温区,NO_x排放小。空燃比影响催化反应炉内各床层轴心温度以及炉内温度峰值的出现位置。随着燃气流量的增加,温度随之上升,1200℃以上时会产生较多的NO_x。     

电场诱导W-C-Co体系燃烧合成数学模型及机理研究

基于电场辅助分析法是对体系施加外加电场,通过对电场的控制来控制合成过程的一种方法。本文在前期实验结果的基础上,基于能量守恒定律,建立数学模型,得出W-C-Co体系燃烧合成时转化率随反应时间转变关系曲线,发现电场作用下W-C-Co体系燃烧合成符合金斯特林格扩散模型,得出了W-C-Co体系燃烧合成反应机理。     

新型储氧、储氮材料——Ba掺杂的CeO2-ZrO2固溶体

利用"超声膜扩散法"制备了系列Ba掺杂的CeO2-ZrO2固溶体,研究了Ba掺杂对CeO2-ZrO2固溶体的热稳定性和储放氧能力的影响,并测量了Ba掺杂CeO2-ZrO2固溶体材料的储存Nox性能.结果表明,随着Ba含量的增加,固溶体的储氧量先增加后降低,在Ce0.5Zr0.5O2·xBaO系列固溶体中,当x=0.16时,样品储氧量达到最大,新鲜样品的储氧量可达到745 μmol·g-1,样品的NO储量随含Ba量的增加而线性增加.     

贵金属纤维催化剂的CH4催化燃烧活性

为了得到活性高、成本低的CH4催化燃烧催化剂,制备了一种Pt、Pd负载在硅铝纤维棉载体上的催化剂,考察了CH4催化燃烧的活性及抗老化性能,研究了载体的组成、预处理方法及贵金属负载量对催化剂活性的影响.结果表明:利用淄博华岩耐火纤维公司生产的高铝型纤维棉作为载体制备的催化剂的活性最好;载体预处理方法影响催化剂活性,其中用质量分数为1%的盐酸常温浸泡30 min得到的纤维载体最佳;当负载的Pt的质量分数为1.5%,负载的Pd的质量分数为2%时,催化剂活性最好,1.5%Pt/Z3催化剂的CH4完全转化温度为600℃,2%Pd/Z3催化剂的CH4完全转化温度为450℃;2%Pd/Z3催化剂在800℃经过100 h老化后,其t50仅提高了50℃,该催化剂具有良好的抗老化性能.     

基于Pt／CZO／Al2O3催化剂的PRF93水蒸气重整制氢

模拟内燃机尾气余热对PRF93燃料(体积分数93%的异辛烷和7%的正庚烷)进行水蒸气催化重整制氢试验.采用自行设计的催化重整制氢装置,调整催化重整参数以提高产氢率,同时利用正交试验法优化试验设计.结果表明,当催化重整温度为650℃、载气体积空速(GHSV)为196 h-1、去离子水与PRF93的体积流量比(水PRF93比)为0.30∶0.12时效果最佳,此时重整气中氢气的体积分数可以达到54.23%,一氧化碳的体积分数可以达到19.44%.     

Pr掺杂对V2O5-MoO3/TiO2催化剂NH3-SCR反应活性的影响

考察不同V₂O₅负载量、O₂体积分数、NO体积分数、SO₂体积分数、H₂O体积分数、n（NH₃）/n（NO）、空速和在线加热再生等因素对浸渍法制备的V₂O₅-WO₃/TiO₂催化剂低温NO转化率的影响.综合分析,选定V₂O₅最佳负载质量分数为3%,当反应温度为160℃时,NO转化率为93.7%.110~320℃时,N₂选择性大于98%,SO₂氧化率低于1.0%.NO转化率随O₂体积分数增加而明显上升,随入口NO体积分数增加而有不同程度下降,但NO_x去除量逐渐提高.n（NH₃）/n（NO）≤ 1时,催化剂最优活性约等于各自n（NH₃）/n（NO）,n（NH₃）/n（NO）>1对催化剂活性没有明显提升.增大空速,催化剂高活性温区变窄,活性呈现不同程度的下降.表征结果表明,在含有SO₂和H₂O的选择性催化还原法（selective catalytic reduction,SCR）反应后,催化剂比表面积和孔容减小,活性组分流失,且沉积了包含NH₄⁺和SO₄^2-的副反应产物.热再生过程中催化剂延缓硫酸铵盐分解,导致催化剂抗中毒能力变差,活性难以恢复.