工艺条件中温羰基硫水解催化转化率的影响

采用浸渍法制备了氧化铝基羰基硫水解催化剂,考察了温度、空速、氧含量、水蒸汽含量对其上羰基硫水解转化率的影响。实验结果表明:在实验条件下,随着空速、氧含量、水蒸汽含量的提高,羰基硫水解催化转化率下降;但是随着温度的提高,羰基硫水解转化率呈现先上升后下降的趋势。     

中温COS水解催化剂氢解活性的评价

通过研究空速、温度以及氢气含量的改变对COS水解转化率的影响,对水解催化剂的氢解活性进行了评价,基于实验结果,指出空速和温度对催化剂活性的影响较大,空速越大,催化剂活性越低;催化剂活性随温度升高呈抛物线形状变化;氢气含量的改变对催化剂活性影响不明显。对固定床反应器上COS氢解活性进行了研究,以期为中温脱除COS提供技术和工艺支持。     

硫化稀土氧化物上羰基硫水解反应的研究

研究了一种新型的稀土基羰基硫水解催化剂——稀土氧硫化物，初步考察了稀土系列氧硫化物的水解活性，探讨了温度以及水蒸汽和羰基硫的浓度等因素对反应的影响，并用XRD技术对催化剂的晶相结构进行了表征．依据稀土系列氧化物经硫化后对羰基硫水解的活性大小可以将其分为三大类：高活性的La、Pr、Nd和Sm；中等活性的Eu以及低活性的Ce、Gd、Dy、Ho和Er．XRD结果表明稀土氧硫化物是碳基硫水解的活性物质．     

稀土改性HZSM5催化剂上石脑油馏分非临氢芳构化制取高辛烷值汽油

考察了反应温度,空速、压力及催化剂水蒸汽处理条件对石脑油在稀土HZSM-5分子筛催化剂上的非临氢芳构化制取高辛烷值汽油反应性能的影响.结果表明,反应温度和空速对催化剂的催化性能有明显影响而压力的影响不太明显,高温、低空速有利于非临氢芳构化反应,但其中高温会导致C+5收率变低.在相同处理时间（6 h）下,随着催化剂的水蒸汽处理温度的升高,其初始芳构化活性下降,但催化剂的芳烃产率随着水蒸汽处理温度的增加先提高后降低,550 ℃水蒸汽处理温度下,催化剂芳烃产率最高,为催化剂最适宜的水蒸汽处理温度.     

铜锰复合氧化物对CO-O2、CO-NOx催化反应的研究

主要研究了非贵金属催化剂铜锰复合氧化物(以CuMn2O4尖晶石为主相,并伴有铜、锰氧化物)对汽车尾气主要成分CO、NOx的净化效果.分别测试了铜锰不同配比下的催化性能,并对最优铜锰配比进行了不同条件下的测试,如温度、含氧量(用空气过量系数λ表示)、水蒸汽以及空速对催化性能的影响,尤其关注催化剂对消除NOx的效果.活性测试采用在一定实验条件下经催化的尾气,用AVL五组分汽车尾气分析仪测试,比较接近实际汽车尾气的测试情况.实验中发现:催化剂在低空速情况下,即使在富氧条件下(λ≥1.2),NOx的转化率仍可达到60%以上,但随着空速增加,NOx转化率迅速下降.在贫氧条件下(λ<0.90)水蒸汽的存在对NOx的转化无影响,但在富氧条件下(λ>1.1)水蒸汽使NOx转化活性下降.这两个因素可能是导致此类催化剂至今尚不能付诸实际应用的主要原因.     

钯催化用于氢气除氧的实验研究

以活性氧化铝为载体,采用超声波浸渍法制备一系列不同钯含量的催化剂,将此催化剂用于除去氢气中的微量氧气的实验。实验测定含有一定氧气的氢气在钯催化作用下,催化剂钯含量和氢气空速对出口氧气浓度的影响,采用红外线热成像方法对催化床层反应区域进行了检测。实验显示,随空速增大,氧气转化率降低。出口氧含量曲线在空速为9s-1和15s-1两处拐点,且钯含量越高,拐点越明显。这些现象表明,在氢氧催化反应中,内扩散为反应的主要控制步骤,在钯含量高于0.2％,提高钯含量对催化反应影响不明显。采用较低的钯含量、较小颗粒、较大催化剂装填量有利于提高除氧反应效率。     

YBa2Cu3O7—6催化氧化苯的研究

利用高温超导材料YB2Cu3O7-8对氧的呼吸作用进行了苯的深度催化氧化的研究,实验表明,当反应温度480度,空速为2000ml.h^-1.g^-1,空气气氛中苯分压为6．07kPa时,苯转化率可达93％,随着温度的降低,空速的增加和苯分压的升高,苯转化率下降,当反应温度为360度,空速为5000ml.h^-1.g^-1,空气气氛中苯分压为10．03kPa时,苯转化率降至20．6％。     

生物质能源开发——Ⅳ.泥炭的催化水解法

以半纤维素含量较高的泥炭为原料,在常压和加压(200℃左右的水蒸汽压)条件下,研究了水解法中反应时间、液固比、反应温度、酸浓度、催化剂等工艺条件对糖化率的影响。并比较了一步法和二步法的转化率。实验结果表明:可用常压一步法水解。其工艺条件为:泥炭粒度100目,反应温度100℃,盐酸浓度1.0～1.5%,液固比10.5～12.0,反应时间80～100min。添加催化剂能提高水解反应速度,FeCl_3有较高的催化活性。在上述条件下有近70%的可水解物水解为还原糖。水解后的残渣可以用于气化。     

改性活性炭催化水解羰基硫

采用浸渍法制备锰金属氧化物改性活性炭催化剂,从反应温度、空速、水汽含量、羰基硫(COS)质量浓度和稳定性等方面考察催化剂脱硫性能.实验结果表明,该催化剂在温度为40～70℃,空速为1000-2 500 h-1,相对湿度为2.40%-6.20%,COS质量浓度为0.9～2.5 g/m3下具有较高的脱硫精度;该催化剂适用于黄磷尾气中微量COS的脱除,催化剂中毒的机理可能是COS在脱除过程中氧化生成的硫酸盐毒化了表面碱性羟基活性位.     

合成气制备工艺和二甲醚合成工艺的集成

在固定床反应器中,用3种典型的天然气造气工艺制备的合成气制备二甲醚,考察了温度、压力、空速等反应条件对催化剂性能的影响．实验结果表明,由于合成气一步法合成二甲醚是一个体积减小的反应,随着压力的增加,CO转化率增加;随着空速的增加,CO转化率降低;随着温度的升高,CO转化率先增加,达到一定值后,逐渐开始下降．分别用丹麦Topscpe甲醇合成催化剂和国产甲醇合成催化剂制备了DME合成催化剂,对其性能进行比较发现,前者具有较好的低温催化性能．用CH4-Air-H2O-CO2转化工艺制备的合成气,即含氮合成气合成二甲醚在适当增加压力的条件下,可取得较高的CO单程转化率和二甲醚回收率,且天然气的消耗量较少．     

MnO_x-Fe_2O_3催化剂低温催化氧化甲醛性能研究

利用共沉淀法合成了一种MnO_x-Fe_2O_3催化剂,该催化剂具有低温氧化甲醛的特点,HCHO完全转化温度为80℃.研究了温度、空速、氧含量、入口HCHO含量对催化剂性能的影响.500h寿命试验发现催化剂活性下降.FTIR表征结果表明碳酸盐化是导致催化剂失活的主要原因.     

煤焦还原法脱硝技术研究

为了更有效地控制燃煤烟气中NO的排放,通过模拟工业锅炉燃煤烟气,在固定床反应器中进行脱硝反应,研究了煤焦种类、反应条件、烟气成分等因素对NO转化率的影响。结果表明:在所考察的3种煤焦中,工业兰炭适合作为实验煤焦,其粒径为0.6~1.0mm较为适宜;随着温度的增加,NO转化率逐渐增加,在温度为700℃、空速为10 000h-1的条件下,NO转化率可达99%;随着空速的增加,NO转化率逐渐减少,但在700℃时空速变化对NO转化率没有影响;在无氧条件下,NO浓度变化对NO转化率没有影响;相同温度下,有氧存在时NO转化率较无氧时NO转化率高,O2浓度达4%(体积分数)时NO转化率最高;在有氧条件下,SO2和CO2的浓度变化对NO转化率没有影响。     

羰基硫水解催化剂的失活行为研究

研究了羰基硫水解催化剂TGH－2在低浓度氧气存在下的失活行为,考察了温度、氧气浓度、羰基硫进口浓度对催化剂活性的影响,并用扫描电镜能谱联合装置对使用前后的催化剂进行分析,得到了较好的结果,其结果对工业应用有指导作用。     

溶解氧对超临界机组中金属氧化特性的影响

本文基于热力学基础对不同温度、压力条件下包括超临界蒸汽在内的水蒸汽的平衡氧含量以及对应的平衡氧分压进行了计算。结合相关的实验结果,分析得出超临界水蒸汽加氧量对超临界金属氧化特性的影响。     

氢气中氧气的钯催化去除

以活性氧化铝为载体,采用超声波浸渍法制备不同钯含量的催化剂,用于氢气中微量氧气的去除．研究了反应过程中催化剂钯含量和氢气空速对出口氧气含量的影响,采用红外热成像方法对催化床层反应区域进行了检测．研究发现,随空速增大,氧气转化率降低;出口氧含量曲线在空速为10～12s^-1和15～17s^-1两处出现拐点,且钯含量越高,拐点越明显．这些现象表明：在氢氧催化反应中,内扩散为反应的主要控制步骤;当钯含量高于0．20％时,提高钯含量对催化反应影响不明显;采用较低的钯含量、较小的颗粒、较大的催化剂装填量有利于提高除氧反应效率．     

Pt/CeO_2催化乙醇芳构化的研究

研究了Pt/CeO2催化剂上乙醇芳构化反应.考察了Pt的含量、空速和反应温度对乙醇转化率和苯选择性的影响,并初步探讨了催化反应机理.结果表明,当Pt的含量为1%,空速为8.1 h-1,反应温度450℃时,催化剂达到最好的效果,乙醇转化率为63.28%,苯的选择性为15.13%.     

不同反应气氛下尖晶石型Cu0.7Ni0.3Fe2O4 催化剂的柴油车氮氧化物净化性能

为考察溶胶-凝胶法制备的尖晶石型Cu0.7Ni0.3Fe2O4催化剂在不同反应条件下的稳定性和适应性,通过在自制的固定床反应器上模拟柴油车尾气,研究在不同反应气氛下催化剂的NH3选择性催化还原NOx性能,并利用XRD、SEM、N2吸附、FT-IR等技术对催化剂进行表征分析。结果表明：Cu0.7Ni0.3Fe2O4催化剂在不同反应气氛下的催化性能和抗硫性能各异。300~400℃为高效温度区间,其中350℃为最佳活性温度点,而自280℃起,随着温度的提高,催化剂抗硫性能也随之提高。在10000~30000h-1空速范围内,催化剂具有较好的适应性,催化性能和抗硫性能随着空速的增加而逐渐降低。当氧含量≥5%时,催化剂具有良好的催化活性和抗硫性能。一定的氨氮比（≥1.2）可使NO去除率达到最大。反应过程中催化剂的失活程度与SO2浓度呈正相关,催化剂在低硫浓度（≤0.035%）下具有良好的抗硫性能。     

甲醇重整制氢反应器的模拟研究

在Peppley等人提出的甲醇水蒸汽重整反应机理的基础上建立了甲醇重整制氢反应器的模型。并依据所建立的模型对不同压力及空速下甲醇的转化率进行了模拟并与实验数据进行了对比,结果显示甲醇转化率的模拟值与实验数据有较好的吻合（相对误差1.13%）。在所建立模型的基础上,进一步地讨论了反应器入口甲醇比率和入口温度对甲醇转化率以及单位甲 醇制氢量的影响。并得出了在所给出的操作条件下,当入口温度为570K,F_M,R/^FM,B=8.5时,单位甲醇的制氢量最高,可达到2.64（mol/mol）。     

氧化铁脱除H_2S的固定床反应器研究

原油在储存、输运过程中会产生油气挥发和H2S气体逸出,对周围环境影响严重,为此提出了采用氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的工艺.针对氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的固定床脱硫反应器建立了数学模型,利用COMSOL软件进行了求解,模拟计算出不同条件下固定床脱硫反应器的穿透曲线,并与实验值进行了对照,同时进一步探讨了吸附容量的影响因素.研究结果表明:采用的氧化铁脱硫剂在空速为1500h-1至4200h-1的范围内,穿透硫容随着空速的降低而增加;空速再度下降会导致穿透硫容减小;穿透时间和穿透硫容随温度的升高而增大.另外,在相同空速下,进料H2S浓度的变化只改变穿透时间,不影响硫容的变化.     

氧改性活性炭负载Ru催化剂对乙炔氢氯化反应的影响

催化剂的活性和载体性质关系很大,活性炭是一种最常见的催化剂载体。本文选取椰壳活性炭作为催化剂载体,经煅烧之后进行了氧化处理改性研究,实验考察了改性载体负载钌基活性组分在乙炔氢氯化反应中的应用,并利用比表面积测试法、拉曼光谱分析、化学吸脱附分析、X射线光电子能谱测试和热重分析等对其结构和表面形貌进行了表征。实验结果表明:不同温度煅烧处理对载体的氧含量和表面含氧官能团密切相关,改性后载体表面富含酸酐和羰基基团,制备的钌基催化剂,主要活性组分为Ru O2和Ru Ox,能减少催化剂表面的积碳含量;改性后最好的催化剂为Ru/C800-A5,在反应温度为180℃,乙炔空速为150 h-1时,乙炔初始转化率可以达到97%。上述实验方法与结果说明:这种对载体先煅烧后氧化的改性方法操作简单,容易实施;Ru/C800-A5是一种绿色、高效、价格低廉的催化剂,同时具有很好的工业化应用前景。