礬土礦尾礦載體甲苯催化燃燒催化劑制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文利用固體廢棄物礬土礦尾礦制備催化劑載體，采用浸漬法將氧化物活性組分載于催化劑載體，對(duì)甲苯催化燃燒進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)采用氣相色譜分析表征催化劑的催化活性，采用電子顯微鏡、X-射線衍射分析和差熱分析，對(duì)催化劑形貌、晶體類型和催化劑加熱過程的熱效應(yīng)進(jìn)行了表征，實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果為：
　　 1.對(duì)于用礬土尾礦為主要原料制備催化劑載體來說，較為合理的配方是礬土尾礦與紫木節(jié)質(zhì)量比160kg：40kg；纖維素和水分別為礬土尾礦與紫木節(jié)總質(zhì)量外加計(jì)

2、1％和25％。對(duì)所選成孔劑，炭黑較為理想，可以實(shí)現(xiàn)載體內(nèi)不留殘留物，載體不會(huì)受到污染。對(duì)炭黑成孔劑來說，合理的加入量為4％，此時(shí)其載體氣孔率較高為41.3％；合理的燒結(jié)溫度為1250℃；燒結(jié)溫度下的保溫時(shí)間選取2h為宜。
　　 2.單一氧化物催化劑在300℃以下未能實(shí)現(xiàn)甲苯的完全燃燒。二組分氧化物催化劑，當(dāng)Cu、Mn摩爾配比為1:2，負(fù)載量在14％時(shí)CuMn/ZrO2整體催化劑催化活性高，210℃時(shí)甲苯轉(zhuǎn)化率為50％，240℃時(shí)

3、甲苯轉(zhuǎn)化率為98％。其合理的焙燒溫度為500℃，此時(shí)230℃甲苯轉(zhuǎn)化率達(dá)98％。此催化劑合理的焙燒時(shí)間為2h。
　　 3.對(duì)三組分氧化物CuMnCo/ZrO2整體催化劑，當(dāng)負(fù)載量為12％且Cu：Mn：Co摩爾比為1:2:0.3時(shí)催化活性較好，其240℃甲苯轉(zhuǎn)化率為98％；合理的焙燒溫度為400℃；焙燒時(shí)間為3h。
　　 4.摻雜稀土氧化物催化劑，以加入氧化鈰效果最好。在負(fù)載量為14％且Cu：Mn：Ce摩爾比為1:2:0.

4、7時(shí)，所得CuMnCe/ZrO2整體催化劑對(duì)甲苯催化燃燒的催化效果最佳；合理的焙燒溫度為500℃，此時(shí)起燃溫度約200℃，完全燃燒溫度為220℃；合理的焙燒時(shí)間為3h。
　　 5.在反應(yīng)溫度為220℃、負(fù)載量為14％、Cu：Mn：Ce摩爾比為1:2:0.7的條件下，CuMnCe/ZrO2整體催化劑催化燃燒甲苯，合理的空速為8000～12000h-1；在溫度為230℃、空速為10000 h-1的條件下連續(xù)催化甲苯60小時(shí)，甲苯轉(zhuǎn)化