天然氣高效、低排放催化燃燒催化劑的研究.pdf

1、與煤和石油相比，天然氣作為一種清潔能源，但其燃燒仍有可觀的CO、UHC(未完全燃燒碳氫化合物)和NO<,2>排放。與傳統(tǒng)燃燒方式相比，催化燃燒具有較高的燃燒效率與較低的燃燒溫度，是控制和消除NO<,x>的有效方法。目前催化燃燒技術中的最大困難是選擇合適的催化劑。因此，本論文首先通過對天然氣催化燃燒常用的貴金屬催化劑、鈣鈦礦催化劑及六鋁酸鹽催化劑的研究，力求找到一種比表面積大、熱穩(wěn)定性好及催化活性高的最適合天然氣催化燃燒的催化劑。本文利用

2、傳統(tǒng)制備方法制備了負載型貴金屬催化劑、鈣鈦礦型催化劑和六鋁酸鹽催化劑，對其進行了表征并測定了不同類型催化劑上甲烷燃燒的活性。負載型貴金屬催化劑催化活性高，在550℃即可將甲烷完全轉(zhuǎn)化，較適合甲烷燃燒的低溫階段，而六鋁酸鹽型催化劑在700℃將甲烷完全轉(zhuǎn)化，較適合甲烷高溫催化燃燒。此外，利用超聲膜擴散法制備了用La、Sm、Nd等部分取代元素Ba的六鋁酸鹽，并將貴金屬鈀引入其晶格中，發(fā)現(xiàn)此方法制備的六鋁酸鹽粒度較小，且表現(xiàn)出較好的甲烷催化起燃

3、活性。 本文自行設計和建設了催化燃燒平臺，在此實驗平臺上考察貴金屬含量、催化劑床層數(shù)目、空燃比、功率等燃燒邊界條件對在蜂窩陶瓷載體催化劑上天然氣催化燃燒性能的影響，檢測了各工況條件下CO、UHC和NOx的排放。研究表明，在此催化燃燒實驗平臺上，非絕熱催化燃燒溫度范圍在600-950℃，當空燃比12-19，鈀金屬含量0.5-1wt％時表現(xiàn)出較好的催化燃燒性能，CO、UHC和NOx排放均小于10ppm；陶瓷蜂窩催化劑床層的增加有助于