工业反应器中催化剂床层压力降的模拟计算

通过在实验装置上测定室温下氮气流经催化剂床层的流动阻力,运用流体力学原理来模拟工业反应装置中气体流经该催化剂床层的压力降,得出了气体流经催化剂床层的压力降与气体流速、密度、粘度和催化剂装填高度的函数关系式。     

高效锰系脱氧剂的研制及性能测试

采用可分解的锰化合物作为锰源，以分子筛作载体，添加黏结剂和扩孔剂，用混合法制备了Mn/分子筛脱氧剂，并对Mn/分子筛脱氧剂进行XRD物相、孔结构、X射线荧光元素及SEM表面形貌分析。在进口氧体积分数小于600×10-6、原料气空速1 000 h-1、脱氧温度（200~250） ℃和活化温度250 ℃条件下，脱氧后气体中的残氧体积分数小于0.2×10-6，脱氧容量大于25 mL·g-1。该脱氧剂性能优异，强度高，适用于较高氧含量的气体脱氧，能满足工业化生产要求。     

乙烯气体深度脱氧催化剂性能研究

贵金属脱氧催化剂和化学吸附型脱氧催化剂用于乙烯气体脱氧,存在价格昂贵、脱氧容量小和再生频繁等缺点。以稀土氧化物改性的γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法负载Pd-Ag双金属活性组分,制备了乙烯气体深度脱氧催化剂。考察了催化剂在富含乙烯气体中对氧的深度脱除性能,并通过X射线衍射(XRD)、N₂吸/脱附和热重分析等手段对载体及催化剂结构进行了表征。结果表明,稀土改性后载体孔径增大(平均孔径由改性前的1.90 nm增大至改性后的2.50 nm),活性组分具有高分散度和良好的低温脱氧活性,在反应温度为110～180℃的条件下,催化剂可将乙烯气体中氧脱至小于1×10^-6(O₂的体积分数)。在空速为5000 h^-1,反应温度为145℃的条件下,催化剂在1650 h的寿命测试中保持了较高的脱氧活性,且使用前及使用过程中均无需还原再生。     

CO吸附剂Cu(Ⅰ)-分子筛的性能测试

采用干混法制备了Cu(Ⅰ)-分子筛吸附剂,利用XRD和SEM考察Cu(Ⅰ)在吸附剂表面的分散情况,并对吸附剂吸附条件和解析条件和CO吸附分离性能进行考察。结果表明,Cu Cl呈原子状态分散于分子筛载体孔道内;在吸附温度60℃、吸附压力700 k Pa、解吸温度80℃、解吸压力20 k Pa和解吸时间2 min条件下,吸附剂的穿透吸附量达37.5 m L·g~(-1),解吸量为8.5 m L·g~(-1)。在对CO、CH_4、H_2和N_2混合气进行分离以及增加置换工序的情况下,可将体积分数27%的CO提浓至99.5%,该吸附剂满足工业应用要求。     

一氧化碳对氢气中脱氧的影响

工业上制备得到的氢气中通常含有万分之几至千分之几体积的氧组分,需将氢气深度纯化后才能得到高纯度的氢,即氧含量要低达百万分之几。将氢气气体中的氧深度净化,一般采用催化氧化的方法,选择Al2O3作载体负载的Pd、Pt等贵金属催化剂,在常温下就可将氧脱除到3×10-6～5×10-6甚至1×10-6以下。但是对含有一氧化碳的氢气在常温下要将氢气中氧含量脱至3×10-6～5×10-6就难以做到。本文考察了氢气中有一氧化碳存在时,对Pd/Al2O3脱氧催化剂在不同温度和空速下脱除氧的影响。在反应温度150～170℃、空速5000h-1的实验条件下,氢气中氧含量从0.4%降低到(2～3)×10-6。温度继续升高时残氧量变化不大,当温度超过200℃时,CO会在高温下歧化而结炭,因此反应温度不应超过200℃。