Беспламенное сжигание метана на палладиевых и оксидных катализаторах

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



ределы обнаружения составляли по: метану - 0,01%, СО - 0,001% и СО2 - 0,01%. Процедура обработки включала следующие этапы:

Представление в графической форме (рис.24) первичной информации об изменении концентрации СН4 и СО2 во времени.

 

Рис.24. Первичная информация о составе газовой смеси () СН4, (▲) СО2 (■) СО

 

Обработка первичного массива данных с преобразованием к степени превращения метана от времени (рис.25).

 

Рис.25. Зависимость степени превращения метана при ступенчатом нагревании реактора

 

Представление данных в форме температурной зависимости степени превращения, основываясь на значениях , характеризующих стационарное состояние при каждой температурной паузе (рис.26).

 

Рис.26. Вид зависимости степени превращения метана от температуры после обработки первичной информации

 

Степень превращения () метана вычисляли по уравнению:

 

 

где - -степень превращения метана;

- процентное содержание метана на входе и на выходе;

- скорости газового потока на входе и на выходе соответственно.

Поскольку объем газовой смеси в результате реакции изменялся незначительно (СН4=2,5%) то, выражение для степени превращения приобретало вид:

 

 

Модифицирование промышленного катализатора НТК-10-7Ф

 

Промышленный катализатор НТК-10-7Ф разработан в Новомосковском институте азотной промышленности (НИАП). Катализатор предназначен для очистки отходящих газов от органических примесей (ксилол, толуол, бензол, стирол, кумол, ацетон, этилацетат, бутанол, бутилацетат, нитрил акриловой кислоты, циклогексан, циклогексанол, циклогексанон, крезольные и бескрезольные лаки и др.) и оксида углерода методом глубокого окисления. [информация взята из каталога НИАП]

Выпускаются следующие модификации катализатора: НИАП-10-04 (НТК-10-7Ф) и НИАП-15-06 в не прокаленном виде и НИАП-15-05 и НИАП-15-07 в прокаленном виде.

 

Таблица 11

Технические характеристики

Техническая характеристика (ТУ 113-03-00209510-76-95) НТК-10-7Ф (НИАП-15-04) Внешний видГранулы цилиндрической формы серого и серо-зеленого цветаРазмеры, мм Диаметр Длинна 5,00,5 или 6,00,5 4,0~15,0Насыпная плотность, кг/л1,15~1,45Механическая прочность: Индекс прочности на раскалывание, кг/мм диаметра гранулы не менее 1,7 1,0Химический составCuO, Mn2O4, ZnO, Al2O3, CaO

Эксплутационные показатели катализатора НТК-10-7Ф:

возможность достижения высокой степени очистки (91~99,9%) при относительно низких температурах (250~450С);

высокая термостабильность;

высокая стойкость к истиранию;

высокая активность при очистке газовых выбросов от органических соединений различного состава.

Выпуск катализаторов осуществляет ОАО "НИАП" в виде гранул, таблеток или колец.

В товарном продукте гранулы катализатора представляют собой углекислые соли металлов, поэтому, предварительно катализатор разлагали в муфельной печи при температуре 400С, в течении часа.

Для модифицирования промышленного катализатора проводили пропитку гранул катализатора раствором нитрата церия с различной концентрацией. Последовательность операций при проведении процедуры модифицирования показана в виде схемы на рис.27.

 

Рис.27. Последовательность операций при приготовлении модифицированного катализатора НТК-10-7Ф

 

Использовались 0,5, 1,0, 2,0-х молярные растворы церия. Для обеспечения равномерного распределения раствора церия по пористой структуре НТК-10-7Ф пропитку проводили при нагревании до 80С, с последующим охлаждением катализатора в растворе.

После охлаждения катализатор сушили и прокаливали в печи при 350С в течении часа для удаления молекулярно связанной воды.

Концентрацию нитрата церия, фиксированного в пористой структуре катализатора, определяли по разности масс. Например, для одно-молярного раствора увеличение массы катализатора составило порядка 4,74 масс. %.

Для тестирования гранулы катализатора размалывали, просеивали и отбирали фракцию с размером частиц 0,063<x<0.125 мм.

Для выравнивания температуры по слою катализатора и для улучшения теплообмена при тестировании использовали смесь катализатор-балласт (Al2O3) в массовом соотношении 1/10. Для обеспечения равномерного смешивания размер частиц балласта варьировался в тех же пределах что и размер частиц катализатора. После этого проводили исследования каталитической активности на установке (рис.23).

Список литературы

 

1.Forzatti P. /Catalysis Today.83 (2003) 3.

2.Cimino S. et al. /Catalysis Today.83 (2003).33.

.Carroni R. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 157.

.Di B. A. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 171.

5.Lyubovsky M. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 183.

.Yasushi O. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 247.

7.Ersson A. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 265.

8.Shinichi K., Dalla Betta R. /Catalysis Today.83 (2003) 279.

.Sohn J. M., Kim M. R. and Woo S.I. /Catalysis Today.83 (2003) 289.

.Spivey J. J. /Industrial and Engineering Chemistry Research.26 (1987) 2165.

.Trimm D. L. /Applied Catalysis.7 (1983) 249.

.Prasad R., Kennedy L. A., Ruckenstein E. /Catalysis Reviews-Science and Engineering.26 (1984) 1.

.Pfefferle L. D., Pfefferle W. C. /Catalysis Reviews-Science and Engineering.29 (1987) 219.

.Ismagilov Z. R., Kerzhenzev M. A. /Catalysis Reviews-Science and Engineering.32 (1990) 51.

.Zwinkels M. F. M. et al. /Catalysis Reviews-Science and Engineering.35 (1993) 319.

.Caronni R., Schmidt V., Griffin T. /Catalysis Today.75 (2002) 287.

.Gelin P., Primet M. /Applied Catalysis B: Environmental.39 (2002) 1.

18.Cerri I. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 19.

19.Gelin P. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 45.

.Lyubovsky M. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 71.

.Ibashi W., Groppi G., Forzatti P. /Catalysis Today.83 (2003) 115.

.Robbins F. A., H. Zhu, Jackson G. S. /Catalysis Today.83 (2003) 141.

23.Ersson A. et al. /Catalysis Today.83 (2003) 265.

24.Hicks R. F. et al. /Journal of Catalysis.122 (1990) 295.

.Hicks R. F. et al. /Journal of Catalysis.122 (1990) 280.

.Oh S. E., Mitchell P. J., Siewert R. M. /Journal of C

s