气氛条件对超临界锅炉水冷壁高温腐蚀的影响

研究了湖南某厂660 MW超临界锅炉水冷壁在管式炉中炉温450℃、不同O_2,N_2,H_2S,CO混合气氛条件下的腐蚀情况,建立了腐蚀速率与时间的函数,用扫描电镜及能谱研究了气氛条件和腐蚀时间对水冷壁高温腐蚀的影响.结果表明,烟气中H_2S含量每提高0.01%(Φ),腐蚀速率增加约15%,H2S含量为0.02%~0.05%(Φ)时,腐蚀速率随时间增加不断减慢;复合膜中FeS不断累积会加速Fe向表面迁移,强化金属氧化;当H_2S含量上升至0.07%(Φ)时,复合膜表面形成晶体间裂隙结构,将进一步加快高温硫化及氧化.     

小龙潭褐煤灰烧结温度影响因素的研究

煤灰的烧结温度对流化床气化炉的设计和运行产生重要影响。利用自建的压差法煤灰烧结温度测量装置,探讨了气氛和压力对小龙潭褐煤灰烧结温度的影响。结果表明,小龙潭煤灰在N2,O2,CO2气氛下的烧结温度几乎相同,在还原性气氛（H2,CO）下的烧结温度低于氧化性气氛（O2,CO2）,而在CO气氛下的烧结温度高于H2气氛,混合气氛（V（H2）：V（CO2）=1：1）的烧结温度介于CO2和H2气氛之间,略高于CO气氛下的烧结温度。小龙潭灰的烧结温度随压力的增大而减少,在低压下变化较少,0．7-1．0MPa时烧结温度随压力增大降低明显,之后随压力增大烧结温度降低又趋于缓慢。     

不同Rh负载量对Rh-Cu-Co-K/LDHs催化合成气制乙醇性能的影响

采用等体积共浸渍法制备了不同Rh负载量的Rh-Cu-Co-K/LDHs催化剂,考察Rh加入及其质量分数对Rh-CuCo-K/LDHs催化剂在合成气制乙醇反应性能上的影响,借助XRD、BET、SEM与EDS、H2-TPR、XPS、CO-TPD对催化剂进行表征。结果表明,当Rh质量分数为2%时,乙醇的选择性达到最高,为25.03%,此时的CO转化率也达到最高,为54.49%。适量Rh的添加能与Cu产生相互作用,提高Cu与Co的分散度,提高表面Cu物种的质量分数和Rh+与Rh0物种的质量分数,从而增加催化剂CO的吸附能力,进而提高催化剂的CO转化率与乙醇选择性。     

焙烧温度对Co—Ru—ZrO2／Y—Al2O3 F—T合成催化剂性能的影响

采用浸渍法制备钴基催化剂，考察了催化剂焙烧温度对其F—T合成反应性能和产物分布的影响。制备催化剂时，不对催化剂进行焙烧，Co物种容易还原，并可较好分散，催化剂具有较高的催化活性和重质烃选择性。较高温度下焙烧，Co物种和载体间的相互作用增强，形成难还原的铝酸钴化合物，同时氧化钴晶粒聚集或烧结，Co物种的还原程度下降，催化剂CO加氢活性降低，重质烃选择性下降。在原料气n（H2）：n（CO）=2．0、483K、1．5MPa和800h^-1条件下，未焙烧、673K和923K焙烧的催化剂上进行F—T合成反应，CO的转化率分别为80．27％、78．41％和61．14％，重质烃的选择性C5^＋分别为88．54％、88．57％和77．95％。较低焙烧温度有利于反应速率的提高和重质烃的合成，较高焙烧温度使CO加氢活性下降，有利于低碳烃的生成。     

费托合成蛋壳型催化剂活性组分厚度的模拟计算

采用Comsol-Multiphysics软件对蛋壳型Co基催化剂费托合成反应体系进行了CFD模拟计算。通过建立合理的费托合成催化剂颗粒三维模型进行计算,重点研究了催化剂活性组分厚度对费托合成反应产物分布、温度分布以及转化率的影响。结果表明:费托合成反应内扩散阻力较大,CO在催化剂表面和内部存在明显的浓度差。且由于H_2的扩散速率远大于CO的扩散速率,导致催化剂颗粒内部氢碳比很高,不利于油类和蜡类物质的生成;随着催化剂活性组分厚度的增加,CO转化率逐渐提高,甲烷和低碳烃的选择性逐渐增大,而C_(10)H_(22)和C_(22)H_(46)的选择性逐渐减小;催化剂颗粒内部的温度峰值逐渐向催化剂内部移动,不利于反应热的转移。对于尺寸为?2.5 mm的蛋壳型球形催化剂,较佳的催化剂活性组分厚度为0.125 mm。     

Fe_2O_3/硅藻土催化剂同时脱除煤气中气态Hg~0和H_2S

采用等体积浸渍法制备了Fe_2O_3/硅藻土催化剂。研究了在模拟煤气气氛下,催化剂对Hg~0和H_2S吸附的影响,其中,主要考查了Fe_2O_3负载量、反应温度、气氛、空速以及Hg~0浓度的影响。结果表明,随着负载量的增加,催化剂脱除Hg~0的能力先增加后减小,Fe_2O_3负载量为8%时,脱除Hg~0的能力最好。在50℃~300℃的范围内,催化剂在150℃时,脱除Hg~0和H_2S的能力较好。H2_S和O_2促进了催化剂对Hg~0的脱除。低空速、低汞浓度下,有利于催化剂对Hg~0和H_2S的脱除。     

含硫气氛下催化剂Pd_xS_y/SiO_2催化甲烷低温燃烧反应

采用等体积浸渍法制备了Pd O质量分数5%的Pd O/Si O2催化剂,考察了H2S的体积分数0.2%的H2S-N2气氛硫化处理对催化剂活性及抗硫中毒性能的影响。X射线衍射仪和H2程序升温还原表征结果表明,硫化处理后形成了PdxSy物种。催化剂的活性评价结果显示,PdxSy物种可以提高催化剂在含硫气氛下甲烷低温催化燃烧反应中的抗硫中毒性能,同时兼具较好的催化活性。     

K_2CO_3对兰炭催化气化特性的影响

在固定床中考察了不同K_2CO_3植入浓度和不同温度条件下兰炭催化气化特性。结果表明,5%的催化剂植入浓度主要起到填充孔隙的作用,当植入浓度增加到10%以后,催化剂发生堆积会使颗粒表面及内部形成较多孔隙。提高气化温度可提高兰炭转化率,超过750℃之后碳转化率增幅减缓,催化剂饱和装载浓度为10%。在颗粒表面和开放孔隙中的高浓度C(O)才具有较高的脱附速率,并提高CO生成速率。在非催化条件下,随着气化的进行CO/CO_2下降,而H_2/(2CO_2+CO)先增后减。在催化条件下,H_2/(2CO_2+CO)稳定在1.5～1.7。催化剂兰炭样品中出现了K_2Ca(CO_3)_2双金属碳酸盐、K_2O、KO_2等活性组分,并随催化剂植入浓度的增加而增加。催化剂植入浓度的增加会导致失活现象加重,但兰炭在750℃条件下气化1 h催化剂没有完全失活。     

焙烧温度对Co-Ru-ZrO2/γ-Al2O3F-T合成催化剂性能的影响

采用浸渍法制备钴基催化剂,考察了催化剂焙烧温度对其F-T合成反应性能和产物分布的影响。制备催化剂时,不对催化剂进行焙烧,Co物种容易还原,并可较好分散,催化剂具有较高的催化活性和重质烃选择性。较高温度下焙烧,Co物种和载体间的相互作用增强,形成难还原的铝酸钴化合物,同时氧化钴晶粒聚集或烧结,Co物种的还原程度下降,催化剂CO加氢活性降低,重质烃选择性下降。在原料气n(H₂)∶n(CO)=2.0、483 K、1.5 MPa和800 h^-1条件下,未焙烧、673 K和923 K焙烧的催化剂上进行F-T合成反应,CO的转化率分别为80.27%、78.41%和61.14%,重质烃的选择性C₅⁺分别为88.54%、88.57%和77.95%。较低焙烧温度有利于反应速率的提高和重质烃的合成,较高焙烧温度使CO加氢活性下降,有利于低碳烃的生成。     

CO耐硫甲烷化MoS_2/Si-ZrO_2催化剂的失活原因研究

采用等体积浸渍法制备MoS_2/Si-ZrO_2催化剂,并对其CO耐硫甲烷化的催化活性稳定性进行评估。结果表明在2H_2∶2CO∶1N_2(摩尔比)、反应压力2.5 MPa、反应温度450℃、硫含量0.01%及质量空速6000 ml/(g·h)的反应条件下,100 h后CO转化率下降11%。深入进行氢气程序升温还原(H_2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(RS)、等离子体发射光谱(ICP-OES)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、热重分析(TGA)以及元素分析等表征后,发现反应后催化剂表面无明显积炭,但出现了明显的团聚现象。而催化剂失活的根本原因是硫流失的发生,导致具有催化活性的桥键S_2~(2-)物种转变为S~(2-)物种和H_2S。     

气氛对依兰低阶煤流化床快速热解产物分布的影响

利用流化床快速热解反应器对依兰次烟煤快速热解进行了试验研究,分析了气氛条件对热解产物分布的影响。试验结果表明:热解气体产率随热解温度的升高而增加;热解焦油存在最大产率温度,在N_2,H_2,CO和CO_2气氛下对应的最大产率温度分别为670,650,720和700℃;与N_2气氛相比,H_2和CO气氛可提高焦油产率50%以上,CO_2气氛则仅在较高热解温度(650℃)下显著影响焦油产率;通过元素分析,热解气氛中H_2,CO_2和CO的存在可提高焦油的氢碳比,同时降低S和N元素的含量。     

硫化处理对负载钯催化剂甲烷低温催化燃烧性能的影响

采用浸渍法制备氧化硅负载钯催化剂,考察硫化气氛和硫化时间对催化剂性能的影响,并采用XRD对催化剂进行表征。结果表明,硫化后形成的Pd4S物种可以提高催化剂抗硫中毒性能,同时催化剂表面的SPd4S/SPd对催化活性有重要影响,改变硫化气氛和硫化时间可以调节Pd4S物种的形成和SPd4S/SPd。     

CO加氢选择性合成C_2-含氧化物的Rh/V/SiO_2催化剂的反应特性

本研究从RhCl_3·3H_2O和VOCl_2·5H_2O及SiO_2出发制备了对C_2-含氧化物的生成具有良好活性和选择性的Rh/V/SiO_2催化剂。当V/Rh=0.5～1(原子比),还原温度在250～300℃时催化剂的活性和选择性都较佳。适当地提高反应的压力、温度和空速,可在选择性基本不变的条件下,使C_2含氧化物的生成速率大大提高。在6大气压、230℃和24000毫升/时·克催化剂下可获得C_2-含氧化物生成选择性达80％,生成速率达0.9克/时·克催化剂C_2-含氧化物的良好结果。     

不同工艺条件下CO甲烷化催化剂的稳定性

为开发性能较优的合成气甲烷化催化剂,采用固相混合法制备了20%Ni/Al2O3催化剂,通过H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线衍射(XRD)表征发现,简单固相混合法制备的催化剂具有较好的分散性和还原性能。考察了压力、温度、空速和进料比(H2与CO的体积比)等不同操作条件下该CO甲烷化催化剂的稳定性,结果表明:在CO甲烷化反应体系中随着温度、压力和进料比的增大,催化剂稳定性增强;空速增大,催化剂稳定性降低。采用XRD和H2程序升温表面反应(H2-TPSR)技术对催化剂失活原因进行了探讨,发现催化剂由于表面沉积无定形胶质碳(Cβ)而失活,升高温度和压力会使催化剂表面活性碳物种(Cα)向更稳定的蠕虫状碳(Cv)和石墨型碳(Cc)沉积,从而催化剂稳定性增强。     

钛硅分子筛负载的Na-W-Mn催化剂上甲烷氧化偶联反应

以Na-W-Mn为活性组分,探究了Ti-SBA-15,TS-1,Ti-MWW和SiO24种载体负载的催化剂在不同反应温度下的甲烷氧化偶联反应性能,采用X射线衍射(XRD)、N2物理吸附、H2程序升温还原(H2-TPR)和X射线光电子能谱(XPS)等表征方法对催化剂进行了分析。结果表明,Na2WO4和Mn2O3活性相对反应至关重要。Ti的掺杂能有效提高W在较低温度下活化甲烷的速率,并促进催化剂的活性组分向表面迁移。Ti-SBA-15分子筛也提高了催化剂表面活性组分和活性氧物种的浓度。多种作用协同使Ti-SBA-15分子筛负载的催化剂在较低温度下的催化活性远高于其他3种催化剂,在720℃下CH4转化率为22%,C2选择性为63%。     

对窑炉气氛的探讨

一、前言当前,窑炉气氛对陶瓷产品性能的影响已引起了人们的普遍重视.就目前已知的报道来看,人们对窑炉气氛的认识大多只限于气氛中O_2、CO、CO_2、H_2、H_2O的含量对其氧化还原性能及坯釉烧结性能的影响,并取得了一定的成果.但是,因为窑炉气氛组成不仅与燃料、空气、燃烧过程有关,而且与被烧结体和匣钵等因素在高温下的物理化学反应有关.这样,窑炉气体成分就远非O_2、CO、CO_2、H_2、H_2O、N_2等,还应包括窑内高温下可以扩散挥发的一切成分,如Fe、Cu、P等等.由于     

合成甲醇基元过程瞬态动力学的模型化(Ⅰ)——基元过程序列结构

采用动态原位红外测试技术和TPD、TPSR方法,系统地研究了合成甲醇有关物种H_2、CO、CO_2和CH_3OH在铜基催化剂上的吸附与反应特性,判识了反应过程中在催化剂活性表面上的吸附态中间物的类型。在实验信息的基础上,提出了在催化剂活性表面上可能的基元过程序列结构。     

MODELING OF ELEMENTARY PROCESS KINETICS FOR METHANOL SYNTHESIS ( Ⅰ )IDENTIFICATION OF STRUCTURE OF ELEMENTARY STEP SEQUENCE

采用动态原位红外测试技术和TPD、TPSR方法,系统地研究了合成甲醇有关物种H_2、CO、CO_2和CH_3OH在铜基催化剂上的吸附与反应特性,判识了反应过程中在催化剂活性表面上的吸附态中间物的类型。在实验信息的基础上,提出了在催化剂活性表面上可能的基元过程序列结构。     

费托合成铁基催化剂上CO和H2的吸附特性

在25～300℃和0.1～2.5MPa范围内,利用程序升温脱附及原位漫反射红外光谱考察了CO,H2及合成气在费托合成沉淀铁基催化剂上的吸附行为.程序升温脱附表明,CO在铁基催化剂表面上存在线性、孪性及桥式吸附,对H2则有强、弱两类吸附活性中心;CO吸附红外光谱表明,2170和2116cm-1处存在明显的线性吸附双峰,1623～1313cm-1处存在少量表面态吸收峰,且随温度升高,在2360和2319cm-1处出现了CO2的特征吸收峰,催化剂表面对CO的吸附受温度和压力影响;合成气共吸附反应的红外光谱表明,费托合成烃生成机理及含氧化合物生成机理可用吸附态物种的变化解释,升高温度有利于CO加氢反应进行,高温高压有利于C2+含氧化合物生成.     

SnO_2-CeO_2催化剂的合成及其CO氧化性能

采用共沉淀法制备了SnO_2-CeO_2复合金属氧化物催化剂,通过XRD、TEM、H_2-TPR、CO-TPR等表征手段对催化剂结构和氧化还原性能进行了研究,并考察其CO催化氧化性能。与SnO_2和CeO_2催化剂相比,SnO_2-CeO_2固溶体催化剂具有较小的晶粒尺寸和较大的比表面积。另外,H_2-TPR和CO-TPR结果表明,在H_2和CO的还原气氛下,由于Sn~(4+)+2Ce~(3+)Sn~(2+)+2Ce~(4+)氧化还原平衡的存在,SnO_2-CeO_2复合金属氧化物催化剂表面的Sn~(4+)氧化能力得到大幅度增强。其中,Sn_(0.7)Ce_(0.3)O_2催化剂由于具有最大的比表面积和最强的表面Sn~(4+)氧化能力,从而表现出了最佳的CO催化氧化性能。