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铁基逆水煤气变换催化剂的制备和性能研究

作　者: 斯钦达来
导　师: 刘全生
学　校: 内蒙古工业大学
专　业: 工业催化
关键词: 逆水煤气变换催化剂 Fe/Mn催化剂稀土
分类号: TQ426
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

CO₂气体的大量排放严重威胁人类的生存环境。所以,对CO₂的回收利用日益迫切。通过逆水煤气变换反应将CO₂转化为合成气被认为是CO₂利用最重要的途径之一。本文以共沉淀法制备铁基催化剂,利用固定床微反色谱装置进行活性评价,XRD、TPR、BET、TEM等表征方法对催化剂的织构和性能进行了研究。原料中以Fe²⁺、Fe³⁺为原料所制备催化剂的活性有明显的差别,加入锰助剂可以显著提高铁基高催化剂的活性和耐热性,与Cu/Mn、Zn/Mn催化剂相比Fe/Mn催化剂对逆水煤气变换反应具有较好的活性和稳定性。优化得到的最佳配比为Fe²⁺/Fe³⁺/Mn=42:16:42。稀土助剂加入可进一步提高铁基催化剂的活性,无论是单独铁基催化剂还是Fe/Mn催化剂加入稀土助剂后催化剂的活性都不同程度的提高,同时加入CeO₂和La₂O₃助剂可以显著提高Fe/Mn催化剂的活性和热稳定性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章文献综述  7-17
  1.1 引言  7-8
  1.2 逆水煤气变换反应热力学分析  8
  1.3 逆水煤气变换反应催化剂的研究进展  8-13
    1.3.1 水煤气变换反应催化剂  9
    1.3.2 逆水煤气变换反应催化剂  9-13
  1.4 稀土基变换催化剂  13-15
  1.5 选题依据及研究的内容  15-17
    1.5.1 选题的依据  15
    1.5.2 研究的内容  15-17
第二章实验部分  17-23
  2.1 主要试剂和仪器  17-18
  2.2 逆水煤气变换催化剂的制备实验设计  18-19
  2.3 研究的主要内容  19
    2.3.1 原料对铁系逆水煤气变换催化剂性能的影响  19
    2.3.2 稀土对铁基催化剂的影响  19
  2.4 催化剂的活性评价  19-21
    2.4.1 催化剂活性评价方法  19-20
    2.4.2 催化剂的活性测试条件  20
    2.4.3 催化剂活性测试方法  20-21
  2.5 催化剂活性测试流程  21
  2.6 空白试验  21-22
  2.7 催化剂的表征  22-23
    2.7.1 X-射线粉末衍射分析  22
    2.7.2 BET 比表面积测定  22
    2.7.3 TEM 电子显微镜表征  22-23
第三章试验结果与讨论  23-49
  3.1 预实验  23-24
  3.2 原料对铁系逆水煤气变换催化剂性能的影响  24-41
    3.2.1 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料对单独铁基催化剂性能的影响  24-27
    3.2.2 锰对铁基催化剂性能的影响  27-30
    3.2.3 Fe~(2+)、Fe~(3+)原料对铁锰双组分催化剂性能的影响  30-35
    3.2.4 不同Fe~(2+)/Mn 比对催化剂性能的影响  35-38
    3.2.5 Fe~(3+)对 Fe~(2+)/Mn 催化剂性能的影响  38-41
  3.3 稀土对铁基催化剂性能的影响  41-49
    3.3.1 单独稀土基催化剂  41-43
    3.3.2 稀土对铁基催化剂性能的影响  43-44
    3.3.3 稀土对 Fe~(2+)/Mn 催化剂性能的影响  44-46
    3.3.4 稀土对 Fe~(2+)/Fe~(3+)/Mn 催化剂性能的影响  46-49
第四章结论  49-50
参考文献  50-54
附录  54-60
致谢  60-61
作者简介  61

铁基逆水煤气变换催化剂的制备和性能研究

内容摘要

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