天然气催化燃烧催化剂的研究(Ⅱ)

介绍了天然气催化燃烧钙钛矿型氧化物催化剂、六铝酸盐型催化剂以及负载型非贵金属催化剂的研究现状。对于钙钛矿型氧化物催化剂,利用A位取代或调整B位元素的种类及配比、新的技术和方法制备高比表面积或具有纳米结构的钙钛矿型氧化物,是提高其甲烷催化燃烧活性的重要手段。六铝酸盐型催化剂具有很高的热稳定性和甲烷燃烧活性,但起燃温度较高,通过采用将金属Pd负载到六铝酸盐上或改变制备方法,提高其比表面积,以提高其低温反应活性。负载型非贵金属催化剂研究最多的是过渡族金属,其氧化活性、抗毒性能和耐久性都存在问题,需进一步研究。     

天然气催化燃烧催化剂的研究进展

分析了以天然气作能源燃烧时,催化燃烧具有火焰燃烧不可比拟的优越性;进而对天然气催化燃烧使用的催化剂进行了研究探讨;提出了今后研究开发燃烧催化剂的努力方向。     

天然气催化燃烧催化剂相关问题探究

由于天然气的资源丰富而且在价格上比石油便宜及其它优点,世界对天然气的总需求增长很快,本文主要对天然气催化燃烧催化剂的进展进行分析,重点从贵金属催化剂和金属氧化物催化剂两方面分析,对于今后对催化剂活性的考察以及开发新的高活性的催化剂具有一定的帮助。     

贵金属催化燃烧催化剂的研究

VOCs大多具有毒性,并伴有刺激性的恶臭,直接排放会威胁人类健康,并对环境造成严重污染。目前,催化燃烧技术是工艺较为成熟,同时也是应用较为广泛的VOCs的净化方法。实际过程使用的催化燃烧催化剂多为具有规整结构的蜂窝状催化剂,活性组分通常为Pt、Pd、Ru等贵金属。从整体式催化剂的角度出发,制备了Al_2O_3和TiO_2两种涂层的整体式催化剂用于催化燃烧消除苯的实验,未添加铈锆粉时的活性顺序:Pt/Al_2O_3/堇青石Pt/TiO_2/堇青石;添加铈锆粉后的活性顺序:Pt/CZ-Al_2O_3/堇青石Pt/CZ-TiO_2/堇青石,同时铈锆粉的添加还可以提高催化剂的热稳定性。     

甲烷催化燃烧催化剂催化理论与应用研究进展

概述了甲烷催化燃烧催化剂的研究现状,从组成甲烷燃烧催化剂的3个部分（基体、活性组分、氧化物载体）分别加以论述。通过掺杂一些金属和金属氧化物,不但可以提高高活性贵金属催化剂的热分解温度,还可以提高高温催化剂（如钙钛矿和六铝酸盐材料等）的催化活性。最后简要综述了甲烷催化燃烧反应机理。     

天然气催化燃烧在红外加热技术方面的应用

介绍了天然气催化燃烧红外辐射加热技术在工业上的应用和研究现状。该技术克服了一般天然气红外辐射加热燃烧温度高、容易回火、NOx、CO和UHC排放量高等缺点,通过粮食处理、喷漆干燥和杀灭害虫等实例说明该技术在工业中的广泛应用。该技术常用催化剂为纤维催化剂,催化剂活性组分为Pd或Pt,载体纤维包括陶瓷纤维、玻璃纤维和金属纤维等。纤维催化剂气体阻力小,比表面积大,容易成形和安装,其研究和开发较快,并得到广泛应用。     

天然气催化燃烧在燃气轮机和锅炉中的应用

综述了天然气催化燃烧技术在燃气轮机和热水锅炉中的应用和研究现状及其发展方向,介绍了几种不同形式的催化燃烧器和一些典型的设计实例,指出催化燃烧技术仍存在的问题。     

挥发性有机污染物催化燃烧催化剂研究进展

挥发性有机污染物(VOCs)被认为是光化学烟雾的关键组分,是臭氧和细颗粒物(PM_2.5)的重要前体物。催化燃烧(氧化)技术可有效去除VOCs,将其转化为无害化的二氧化碳和水,已成为目前最具有应用前景的VOCs销毁技术之一。本文综述了VOCs催化燃烧过程中整体式催化剂制备方法、载体和活性组分对催化剂性能的影响,详细讨论了贵金属、非贵金属作为活性组分对催化剂性能的影响,并对催化燃烧法降解VOCs提出了展望。     

钴基催化剂催化燃烧VOCs的研究进展

在挥发性有机化合物(VOCs)的催化燃烧反应中,由于贵金属催化剂存在易挥发、烧结、中毒和稀缺等缺点,限制了其进一步商业应用;而非贵金属钴催化剂因其具有较高的催化活性和低成本而展现出良好的应用前景。介绍了钴基催化剂的结构、晶粒尺寸、形貌与晶面效应,并总结了钴基催化剂的制备方法和Co₃O₄的助剂、载体效应,概述了催化燃烧VOCs的反应机制,最后指出了现阶段钴基催化剂存在的问题及今后的研究方向。     

整体式催化剂在挥发性有机物催化燃烧中的研究进展

对整体式催化剂的结构、组成和催化活性等几个方面进行了阐述,重点综述了贵金属和非贵金属2大类型的整体式催化剂以及近年来VOCs催化燃烧整体式催化剂的国内外研究近况,为今后整体式催化剂的开发提供一定参考。     

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。     

低负载贵金属催化剂对二甲醚催化燃烧的催化活性

采用浸渍法以g-Al2O3为载体制备了多种低负载量的Pd和Pt催化剂,在微型固定床反应器装置上进行了二甲醚(DME)催化燃烧实验. 考察了不同贵金属负载量的Pd/g-Al2O3和Pt/g-Al2O3催化剂的活性,及浸渍顺序对Pd-Pt/g-Al2O3双金属负载催化剂活性的影响,并测试了贵金属负载摩尔比不同的双金属负载催化剂的活性. Pt负载量0.025%(w)的催化剂在190℃将DME完全燃烧;Pd和Pt共同负载的催化剂[Pd:Pt=2:1(mol), Pt 0.025%(w), Pd 0.027%(w), Pt先负载]性能更好,在175℃将DME完全燃烧;200 h实验后2种催化剂活性降低均小于5%.     

催化气化(一步法)煤制天然气催化剂研究进展

概述了煤制天然气工艺的研究现状,综述了煤-水蒸气催化气化制天然气(一步法煤制天然气)催化剂的最新研究进展,包括催化剂的分类、不同催化剂对煤催化气化碳转化率及产品气体组成的影响、各类催化剂在活性经济性等方面的优缺点等,并分析了导致催化剂失活的原因以及回收的方法。指出了一步法煤制天然气催化剂的研究方向。     

关于Mn型催化燃烧催化剂结焦的研究

Ｍｎ型催化燃烧催化剂在较低反应温度下产生结焦，使催化剂活性下降，甚至失活，本文对此作了较细的研究。     

催化燃烧贵金属催化剂抗中毒性能研究进展

介绍了近年来用于催化燃烧的贵金属系列催化剂在抗氯、耐硫和抗水性能方面的研究现状,主要从载体和贵金属两个方面分别进行梳理,分析总结负载型贵金属催化剂结构设计和组份优化以提高其抗中毒性能的思路,并对具有抗中毒能力的高品质贵金属燃烧催化剂未来发展趋势进行展望。     

天然气催化燃烧器独石通道内气体温度分布

研究了天然气催化燃烧器蜂窝状独石通道内气体温度分布。由于催化反应区在独石通道内10 mm左右基本结束,将催化剂独石长度减至20 mm进行实验,由于在高热强度下燃烧不易稳定,为降低独石入口前端腔内混合气温度,将一块20 mm长的无催化剂独石连接在镀钯催化剂独石的入口前组成组合催化剂独石,发现组合催化剂独石燃烧稳定。     

FCP-1型催化剂催化燃烧PTA尾气性能研究

研究了FCP-1催化剂对PTA尾气的催化燃烧性能。FCP-1催化剂对PTA尾气具有良好的催化燃烧活性,在反应温度280℃,PTA尾气的转化率可达98%以上,出口净化气中非甲烷总烃和苯满足国家排放标准;反应空速从23 000 h-1增加至50 000 h-1,FCP-1催化剂的活性基本保持不变,出口非甲烷总烃60 mg/m3,苯≤6 mg/m3:甲苯未检出;500 h的催化剂稳定性试验运行期间,出口非甲烷总烃60 mg/m3,苯7 mg/m3,甲苯10 mg/m3。     

催化燃烧与催化剂材料在VOCs治理方面研究进展

介绍了VOCs对人类环境和健康造成的危害。概述了工业应用中常用于治理有机废气的催化燃烧技术的基本原理、特点及相关催化剂的研究现状，指出此类催化剂应朝着提高低温活性、热稳定性、抗毒能力和价格低廉的方向发展。     

氰化氢在废气中的催化燃烧性能研究

考察了一元铂与二元铂 铑两种贵金属催化剂对氰化氢的催化燃烧效果 ,探讨了温度、氰化氢浓度、空气含量及气体空速等因素对脱除氰化氢的影响。研究结果表明 :在温度为 72 3K ,混合气中含空气10 %时 ,两种催化剂对较宽空速及较宽浓度的氰化氢均有较好的处理效果。     

贵金属催化剂用于低浓度甲烷的去除

制备不同负载量的Pd基和Pt基催化剂,建立催化剂活性评价装置,考察贵金属Pd和Pt负载量对甲烷转化率的影响,结果表明,甲烷转化率最高的Pd和Pt负载质量分数分别为1.25%和2%,相同负载质量分数0.1%时,Pd基催化剂的甲烷转化率优于Pt基催化剂。催化剂的BET比表面积大小不能反映催化剂的催化活性,二者之间无线性关系。