Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Беспламенное сжигание метана на палладиевых и оксидных катализаторах : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04, 05.17.01

Год: 2005

Номер работы: 57125

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

1.1 Сжигание метана на нанесенных Pd и Pt катализаторах Анализ данных о полном сжигании метана на благородных металлах при низких температурах был предметом обстоятельного обзора, опубликованного Желин и Приме [17], а также в статьях тематического номера журнала Catalysis Today [1,18-23].

1.1.1 Принципы подхода к экспериментальному изучению свойств катализаторов данного типа и характеристики их активности Прежде чем приступить к обсуждению результатов этих работ, следует обратить внимание, что в последние годы тестирование катализаторов к »^ .< < • основывается на изучении зависимости степени превращения метана от температуры при фиксированной скорости газового потока. Эта зависимость (рис.

1) имеет вид сложной кривой, которую можно рассматривать, как сочетание н

1.1.2 Зависимость активности нанесенных катализаторов от природы носителя и концентрации палладия и платины В качестве носителей для катализаторов указанного типа используют различные материалы: АЬОз, Zr02, СеОг, Y2O3, ZSM5, Si02, Ti02 и др. [17, 25]. Традиционный способ приготовления нанесенных катализаторов заключается в пропитке пористого носителя растворами солей Pt и Pd или растворами комплексных соединений (H2PtCl6, PdCb, Pd(N03)2, Pd(NH3)4(N03)2, Р1(Шз)4(НОз)2, Pd(NH3)2(N03)2, Pt(NH3)2

1.1.3 Кинетические характеристики окисления метана на нанесенных палладиевых и платиновых катализаторах Данные о кинетике окисления метана были получены в работах [29-34]. Результаты выполненных исследований показали, что окисление метана на палладиевых катализаторах характеризовалось первым порядком по метану и равным или близким к нулю — по кислороду. Это означает, что вся поверхность катализатора покрыта слоем адсорбированного кислорода, и скорость реакции зависит только от парциального да

1.1.4 Механизм действия палладиевых катализаторов в реакции окисления метана В настоящее время твердо установлено, что в нанесенных палладиевых катализаторах палладий после активирования существует в двух состояниях, а именно в виде частиц оксида палладия (PdO) и металлического палладия (Pd), имеющих различную степень дисперсности. Термином дисперсность обозначают отношение числа атомов, образующих поверхность активной частицы к общему числу атомов (молекул) в ее объеме. С помощью измерений т

1.2 Окисление метана на оксидных катализаторах Для каталитического окисления метана используют оксидные окисления высоких композиции различного состава. Для низкотемпературного композиции со структурой перовскита и флюорита. При (<700°С) применяют индивидуальные оксиды в элементов, а также оксидные температурах (>1000°С) используют катализаторы со структурой флюорита СеОг-ЬагОз, СеОг-ТЬОг, иОг-ТЬОг [68-71], и пирохлора ЬазСезОт [9]. Учитывая направленность данной работы, основное внима

Рассмотрение литературных данных показывает, что наибольшую активность в реакции полного окисления метана в бедных по данному компоненту смесях проявляют нанесенные палладиевые катализаторы. Уже в настоящее время эти катализаторы находят практическое применение в системах дожигания отходных газов газотурбинных электростанциях. Вместе с этим анализ литературных данных показал, что ни в одной из известных публикаций не рассматривалось поведение палладиевых катализаторов, нанесенных на поверхнос

2.2 Нанесенные палладиевые катализаторы

2.2.1 Характеристика ячеисто-каркасных металлических носителей и процедура подготовки поверхности методом химического травления В качестве носителейв ..данной...работе использовались ячеистокаркасные металлические структуры. Впервые они были разработаны на кафедре физической химии РХТУ им. Д.И. Менделеева (патенты РФ №2184794, №2213645). Носитель такого типа представляет собой структуру, образованную дискретными проволочными элементами в виде спиралевидных (объемных многоили маловитковых) тел

2.2.2 Нанесение палладия на ячеисто-каркасные металлические носители Для контактного нанесения палладия использовали раствор Рс1(ЫОз)2 с концентрацией 0,02г/мл. Химическое осаждение палладия осуществлялось по реакции Спиралевидные элементы помещали в раствор азотнокислого палладия и нагревали до температуры 80°С, после этого к раствору добавляли концентрированную соляную кислоту, количество которой определяло характеристики осажденного слоя палладия. Для установления оптимума мольных соотнош

2.3 Конструкция установки для изучения каталитической активности Pd нанесенных и НТК-10-7Ф катализаторов Для изучения каталитической активности была изготовлена установка, включающая: газовую схему, реактор, систему анализа реагентов и продуктов реакции. Схема установки представлены на рис. 23. t. HzO » •« 1 Щ^ + и и Рис. 23. Схема установки тестирования катализаторов (Me-Pd; НТК-10-7Ф) окисления метана: 1 - баллон с газовой смесью (2,5% метана в воздухе (синтетический); 2 - редуктор;

3.1 Палладиевые катализаторы Выполненные в этом разделе эксперименты имели целью проведения исследований по ряду направлений, а именно: изучение зависимости активности катализаторов от концентрации палладия при оптимальных условиях осаждения; проверка наличия или отсутствия гистерезисных явлений; исследование температурной зависимости скорости окисления метана; получение данных о стабильности катализаторов. Рис. 28 иллюстрирует изменения степени преврапдения метана от температуры для катализа

Как уже отмечалось, в методической части, промышленный катализатор предназначен для полного сжигания органических веществ. Разумеется, он может быть использован и для окисления метана. Учитывая отсутствие литературных данных об его активности в данном процессе, они были получены нами. Результаты исследований (рис.

35) показывают, что температура 50% превращения метана составляет 580°С, а полное окисление метана достигается при t=700°C. 100 80 ^ ^ 20 а Л У. ^ 600 800 t,°c Рис. 35. Зави

4.1 Палладиевые катализаторы

4.1.1 Сравнительная характеристика активности палладиевых катализаторов Активность палладиевых катализаторов может быть охарактеризована посредством трех характеристик:

1) удельной скорости процесса, т.е. скорости реакции, отнесенной к единице массы катализатора;

2) мольного числа оборотов (МЧО), т.е. отношения числа молей реагента, превращенного в продукт в единицу времени, к общему числу молей катализатора;

3) активного числа оборотов (АЧО), т.е. отношения числа молей реаг

4.1.2 Обобщение данных о температурной зависимости скорости окисления метана на палладиевых катализаторах Характеристика температурной зависимости скорости окисления метана является одним из важнейших эксплутационных параметров катализаторов. Прежде чем приступить к анализу данных, полученных нами, следует обратится к информации, имеющейся в литературе по этому вопросу, для палладиевых катализаторов, нанесенных на различные оксидные носители. Это обобщение приведено экспериментальные оксидно

4.2 Характеристика свойств модифицированного промышленного катализатора НТК-10-7Ф

4.2.1 Сравнение каталитической активности различных типов оксидных катализаторов окисления метана Выполненное в работе исследование свойств модифицированного промышленного катализатора, имело целью изучение возможности практического использования данной композиции в реакции полного окисления метана. Поставленные опыты показали, что модифицирование диоксидом церия приводило к существенному изменению таких характеристик катализатора, как устойчивость к воздействию высоких температур и температу

4.2.2 Температурная зависимость активности модифицированного катализатора НТК-10-7Ф и механизм его действия В таблице 16 приведены величины о кажущихся энергий активации окисления метана на различных оксидных катализаторах, вычисленные из экспериментальных данных о зависимости In = /(l/Г). Приведенная информация позволяет сделать некоторое обобщение относительно взаимосвязи кажущейся энергии активации с природой оксидного катализатора. Если исключить из рассмотрения, данные, относящиеся к