一、JC系列催化剂上氧化脱除黄磷尾气中PH_3、H_2S(论文文献综述)
王英伍[1](2021)在《铝基催化剂的制备及催化氧化矿热炉气中PH3、H2S机理研究》文中研究指明目前,我国工业废气污染主要以矿热炉气污染为主,矿热冶炼方法多样,废气特性复杂,含多种有毒有害气体,属于高能耗、高污染行业。然而,矿热炉气中CO含量在80%以上,是优质的化工原料气,如能高效回收将带来极大的经济效益同时也有助于我国实现碳中和战略。但是,矿热炉气中浓度较高的杂质气体H2S和PH3等极易导致催化剂失活,从而影响CO的回收利用。因此,矿热炉气中硫磷的同步脱除具有现实意义。负载铜铈的铝基催化剂(Ce0.6-Cu60/Al40)能够实现H2S和PH3的高效协同脱除。然而,对于催化剂制备条件、再生、脱硫脱磷反应条件和机理等问题尚未解决。基于此,本文针对以上问题开展了后续研究,以期建立比较完整的催化剂脱硫脱磷反应体系,为该催化剂的推广应用奠定一定的实验和理论基础。具体的研究内容及研究结论如下:(1)考察铝基催化剂制备条件,发现在60℃下干燥制得的铝基催化剂催化氧化H2S和PH3的性能较好,转化率为50%时,H2S和PH3的去除量分别为263.8mg/g和219.3mg/g。原因是60℃下干燥制得的催化剂具有粒径较大且有序度较高的活性组分CuO,这使其比表面积更大和氧化还原能力更高。在500℃下焙烧制得的铝基催化剂可进一步提升其催化氧化H2S和PH3的性能,转化率为50%时,H2S和PH3的去除量分别为323.2 andmg/g和288.3mg/g。表征分析发现将焙烧温度提高到500℃可以小幅度促进CuO晶粒增长并提升活性。更高的温度(>500℃)则会导致具有尖晶石结构的新物相Cu Al2O4在铝基催化剂表面生成,这在一定程度上降低了催化剂表面活性组分CuO的相对含量,导致高温催化剂性能变差。借助分子模拟计算得到H2S和PH3在Cu Al2O4(100)面上的吸附强度不如CuO(111),这在一定程度上支撑了我们的分析。最后,实验结果表面,使用硝酸制备的铝基催化剂性能最佳。因为硝酸催化剂比表面积和孔容都较高,而且催化剂表面会形成更多的活性组分CuO和-NH2官能团。(2)考察工艺条件的影响规律,发现当反应温度为70℃,氧气浓度在1%左右,反应空速较低时(<10000h-1),进口浓度为456mg/m3(H2S)和455 mg/m3(PH3)时,铝基催化剂催化氧化H2S和PH3的性能最佳。适中的反应温度能够使催化剂的活性得到充分激活且不会导致硫酸盐的加速积累。低空速可以使O2、H2S和PH3气体分子在催化剂表面停留时间相对更长,更有利于H2S和PH3的转化。不同H2S和PH3进口浓度实验可以得到,H2S和PH3在铝基催化剂上的同时催化氧化会受到彼此的相互影响,说明这个过程中存在竞争吸附,并且竞争强度会受到它们各自浓度的影响。此外,动力学研究表明,反应空速与反应速率呈现负相关性,随着反应空速的增加,反应速率逐渐降低。当催化剂颗粒大小为40~60目时能够最大程度地克服内扩散对氧化反应的影响。通过对相关实验数据的分析拟合得到H2S和PH3同时催化氧化的动力学方程式显示催化反应速率与H2S和PH3浓度成正比关系。H2S较PH3具有更大的反应速率常速通常表示其反应速率更快。(3)研究铝基催化剂失活和再生,发现催化剂失活的主要原因是单质硫(S)、单质磷(P)、硫酸盐(SO42-)和磷酸盐(PO43-)的积累、活性组分和表面相对氧含量的减少。再生实验结果显示,水洗+氧气加热吹扫+KOH浸渍的组合再生方法是恢复铝基催化剂性能的最佳方法。进一步实验得到最佳再生条件为:500℃氧气吹扫和1M KOH浸渍溶液浓度。研究表明,再生Al基催化剂的性能会随着再生次数的增加持续变差。结合文献分析发现主要原因有两点:一是有部分产物残留在再生铝基催化剂表面,占据了部分活性位点;二是铝基催化剂表面的活性物质在再生过程中有部分损失。(4)利用分子模拟计算方法研究铝基催化剂脱硫脱磷机理,发现H2S和PH3在CuO(111)面上的吸附作用分别是通过S…Cu3f和P…Cu3f作用形成的,吸附能分别为-36.53kJ/mol和-42.96kJ/mol,后者在CuO(111)面上的吸附能力更强,相应的静电势最强和电荷转移量最高。此外,它们的吸附位相同表明彼此存在竞争吸附关系,这在一定程度上解释了实验阶段为什么在PH3中加H2S或者在H2S加PH3或者在H2S和PH3加低浓度O2均会拉低相应气体的转化率。从CuO(111)催化氧化H2S和PH3分别生成H2SO4和H3PO4的能量变化趋势来看,都是朝着能量稳定化的方向发展。其中H2S在CuO(111)面上的催化氧化生成中间体-OH、(Cu3f)-SO3和(Cu3f)-HSO3。整个催化氧化反应过程的控制步骤是(Cu3f)-SO3向(Cu3f)-HSO2的转化,最后H2SO4中2个H原子分别与CuO(111)面上2个O原子生成氢键而形成稳定吸附态。反应过程中-SO3向-HSO2的转化需要克服的能垒最高,为361.3kJ/mol。PH3在CuO(111)面上的催化氧化会生成中间体H2O和(Cu3f)-HPO3,且它们向H3PO4的转化是整个催化氧化反应过程的控制步骤,最后H3PO4被吸附在Cu3f形成稳定吸附态。反应过程中(Cu3f)-HPO3向H3PO4的转化需要克服的能垒最高,为1181.9kJ/mol。由于前者反应过程中最大能垒更低,所以更容易反应。这与动力学部分的推论相吻合。此外,计算中H2O的生成也与实验过程中观察到反应器内壁有水雾生成的现象相吻合。
徐文凯[2](2020)在《CuO/ACNT催化剂在低温微氧条件下催化氧化砷化氢的研究》文中认为我国黄磷开采量大,黄磷的生产过程中会有大量的黄磷尾气产生,黄磷尾气中含有大量的一氧化碳(CO)。CO是一种重要的碳一化工原材料,如果能够很好地对黄磷尾气中的CO进行回收,将能够有效地实现黄磷尾气的资源化利用。然而多种有毒有害气体存在于黄磷尾气中,导致CO很难被有效地利用。本文针对黄磷尾气中砷化氢(AsH3)的脱除问题,以多壁碳纳米管(MWCNTs)作为催化剂的载体,通过超声浸渍法制备出一系列催化剂用于AsH3的脱除实验。主要进行了以下三个方面的研究:酸蒸汽预处理及制备条件对催化剂脱除AsH3性能的影响;反应条件对CuO/ACNT催化剂脱除AsH3性能的影响;CuO/ACNT催化剂表面反应机理和催化剂的再生。酸蒸汽预处理及制备条件对催化剂脱除AsH3性能的影响:分别选择酸蒸汽处理前(PCNT)后(ACNT)的MWCNTs作为载体,选择不同金属盐作为浸渍液,制备出一系列催化剂以探究其对AsH3的脱除效果。结果显示,当浸渍液为铜盐时,催化剂表现出最佳的AsH3脱除效果。对比发现,使用酸蒸汽对载体进行预处理能够显着提高催化剂脱除AsH3的能力。以铜盐作为浸渍液的催化剂为例,当载体为ACNT时,催化剂能够保持150 min不被穿透,而载体为PCNT时,催化剂在30 min之内就会被穿透。对ACNT和PCNT及制备的铜基催化剂进行表征,结果表明,预处理能够大幅度增大载体的比表面积,增加催化剂的孔体积,丰富催化剂表面的官能团,同时增高催化剂表面铜的质量占比。在此基础上,本文对铜盐前驱体、负载量和焙烧温度进行了筛选。结果显示,当铜盐前驱体为硝酸铜(Cu(NO3)2),氧化铜(CuO)与MWCNTs的质量比为15%,焙烧温度为300℃时,CuO/ACNT催化剂对AsH3具有最佳的脱除效果。其能够在2640 min内对AsH3进行高效脱除,而不失活,穿透砷容量可达1069 mg/g。通过分析发现,前驱体、负载量和焙烧温度主要通过影响催化剂表面活性组分的存在形式和催化剂的比表面积进而影响催化剂的催化氧化性能。反应条件对CuO/ACNT催化剂脱除AsH3性能的影响:分别对氧含量、进口浓度、反应温度和体积空速对CuO/ACNT催化剂脱除AsH3性能的影响进行了考察。试验结果表明,当氧含量为0.9%,进口浓度为100 ppm,反应温度为140℃,体积空速为20000 h-1时,CuO/ACNT催化剂对AsH3100%脱除的时间能够超过4680 min。通过XPS表征可以发现,反应产物极有可能为三氧化二砷(As2O3),并且反应产物的种类并不随氧含量和反应温度的变化而变化。CuO/ACNT催化剂表面反应机理和催化剂的再生:通过对表征结果进行分析,进一步确定了反应产物为As2O3,初步提出了CuO/ACNT催化剂表面的反应机理。AsH3在CuO/ACNT催化剂表面的脱除过程主要分三个阶段进行。第一阶段为物理吸附阶段,AsH3吸附在CuO/ACNT催化剂表面或孔道内壁中被去除;第二阶段为催化氧化过程,化学吸附氧(Oβ)优先与AsH3在CuO/ACNT催化剂表面发生反应生成As2O3和H2O。在这个阶段中CuO主要起两种作用:一方面,CuO中的晶格氧(Oα)可以转化为Oβ,参与AsH3的氧化过程;另一方面,CuO可以促使空气中的氧转化为Oβ,为AsH3的氧化提供足够“氧化剂”。在反应过程中CuO和氧化亚铜(CuO2)之间会相互转换,并最终达到一种化学平衡状态;第三阶段为失活阶段,在反应过程中,AsH3会被转化为As2O3。随着反应的进行,As2O3会逐渐覆盖暴露在反应氛围中的CuO活性位点,最终导致CuO/ACNT催化剂失活。此外,再生结果显示CuO/ACNT催化剂再生两次后的穿透砷容量能够达到新鲜样的94.8%。
韦硕[3](2020)在《Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除H2S、PH3及机理研究》文中进行了进一步梳理硫化氢(H2S)和磷化氢(PH3)广泛存在于化学工业废气和原料气中,特别是在还原性工业窑炉的废气中。还原性工业炉窑尾气中高含量的一氧化碳(CO)是一碳化工行业的重要原材料。但是,PH3和H2S不仅会降低CO的纯度,导致CO的提纯难度增高,还会腐蚀设备并导致催化剂中毒,去除PH3和H2S是实现CO资源化利用的关键一步,所以利用还原性工业窑炉尾气中的微量氧气在低温微氧条件下用干法同时去除H2S和PH3具有现实意义。本文选用复合金属氧化物来同时脱除H2S和PH3,主要包含三个研究方面:Cu-Fe-Ce复合金属氧化物的制备及活性评价;Cu-Fe-Ce复合金属氧化物的反应条件考察;Cu-Fe-Ce复合金属氧化物的表征分析和反应机理分析。在这项研究中所用的Cu-Fe-Ce复合金属氧化物吸附剂通过化学沉淀法合成,通过活性评价考察了金属比例、p H、水热陈化温度、焙烧温度等合成条件对同时脱除H2S和PH3的影响;考察了反应过程中的温度、氧含量、进口气体浓度、空速等条件对同时脱除H2S和PH3的影响。同时材料的物理化学性质和反应机理通过BET、H2-TPR、FTIR、XRD、TG/DTA、XPS、in suit FTIR等表征技术进行分析。主要研究内容和结论如下:活性评价结果表明吸附剂的最佳制备条件为:(Cu2+)/n(Fe3++Ce3+)=2,n(Ce3+)/n(Fe3+)=1/8,p H=9,水热陈化温度为70℃,焙烧温度为300℃。同时用最佳合成条件的样品CMO-ROT1/8-p H9-AT70-CT300(COM代表复合金属氧化物;p H代表沉淀p H;AT代表陈化温度;CT代表焙烧温度)对反应条件进行了考察,实验结果表明在70℃,氧含量1%,进口气体浓度为H2S(200ppm)和PH3(400ppm),空速为20000h-1的条件下吸附剂对H2S和PH3的脱除效率最高。在该反应条件下同时脱除H2S和PH3的效率达到90%时,对应的穿透时间分别为1110mins,和1230mins,相应的硫容和磷容分别能达到96.3mg S g-1和185.74mg P g-1。吸附剂表征结果表明较强氧化性、较小的晶粒尺寸、丰富的羟基位点以及较大比表面积和孔体积有利于H2S和PH3的脱除。原位红外(in situ FT-IR)结果表明与PH3相比,H2S优先与O2结合发生氧化反应,因此适量的氧气有利于同时氧化和去除H2S和PH3;而过高的反应温度和氧含量会导致过量的H2S氧化为S,并进一步氧化为SO2和SO3,这一过程会消耗大量的O2,从而发生与PH3的氧化竞争,导致PH3的转换效率降低。反应机理及产物分析结果表明H2S和PH3最终转化为硫酸盐和磷酸盐,随着反应组分的消耗和硫酸盐磷酸盐的积累,催化剂在1230mins最终失活。
马曦[4](2019)在《电化学协同液相催化净化磷硫氰过程中AsH3的影响行为研究》文中提出电化学协同液相催化高效净化PH3、H2S、HCN气体能在较长时间内保持良好的净化效果,该方法利用复合金属离子催化剂为吸收液,在外加电压的条件下针对黄磷尾气中的典型还原性杂质成分进行处理。但在实际黄磷尾气中还存在另一种高毒还原性气体——AsH3气体。根据文献研究发现,AsH3的存在会导致部分金属催化剂失活,从而降低整个体系的处理能力。为探究砷化氢在电化学协同液相催化净化体系中的影响,实验选定净化效果较优良的复合金属催化离子Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)溶液作为吸收剂,在外加恒电压的条件下对砷化氢的液相吸收及气相传质的影响进行了研究。液相传质的影响实验是对吸收了AsH3气体的溶液进行分析,并探究溶液中砷的价态及浓度,然后利用含有相同价态及浓度的溶液对PH3、H2S、HCN气体中的单组分气体及双组份气体进行吸收净化,根据吸收效率的变化情况探究液相中存在的As对整个净化机制的影响;气相传质的影响实验是利用一定配比浓度的PH3、H2S、HCN及AsH3混合气体在不同条件下进行反应,包括不同AsH3浓度、不同氧浓度以及不同电流密度下的实验研究,通过净化效率的对比而探究不同条件下AsH3的影响过程。同时,将上述实验的反应产物进行分析表征,所得结论再与前人研究产物进行对比,由此推测出AsH3的净化过程以及影响机制。研究发现,AsH3在电化学协同钯铜金属催化剂体系中的吸收效率较高,其被吸收后在溶液中以As(Ⅴ)形式存在,使其毒性大大降低。As(Ⅴ)对于PH3、H2S、HCN气体的单独净化过程均有一定影响,在双组份气体同步净化的过程中,As(Ⅴ)的影响主要表现在气体净化的稳定性方面。由气相传质影响的实验结果可知,加入AsH3气体对于PH3和HCN的净化抑制较大,而对H2S的影响较小,当提高反应体系中的氧浓度和电流密度时可缓解AsH3对PH3、H2S、HCN气体净化的抑制作用。AsH3气体对体系的影响主要是因为其与催化剂之间形成了稳定的砷化物沉淀,该沉淀物会造成溶液中催化剂浓度的降低,并且附着于电极表面影响电化学过程,从而导致PH3、H2S、HCN气体的吸收效率下降。
赵如恒[5](2019)在《改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究》文中研究说明还原性工业炉窑尾气(如黄磷尾气、密闭电石炉尾气)中含有多种杂质气体,其中硫化氢(H2S)含量大约为600-1000mg/m3、磷化氢(PH3)含量大约为500~1200mg/m3,不仅影响炉窑尾气中资源性气体(如一氧化碳等)的回收,而且会对环境和人体健康造成威胁。因此,对工业炉窑尾气中的H2S、PH3进行脱除显得尤为重要。在工业干法脱除H2S、PH3中主要采用的是工业活性炭吸附催化氧化法,工业活性炭作为催化剂普遍存在硫容磷容低,催化剂失活快的问题。与此同时,工业尾气中含氧量低(氧浓度0.5%-1%),实现低温微氧条件下PH3和H2S的同时高效催化氧化存在一定的困难。因此针对以上问题,本文在活性炭同时脱除H2S、PH3研究的基础上,选择具有更高比表面积、更加丰富孔隙结构的活性炭纤维作为载体,负载过渡金属进行H2S、PH3的同时脱除研究。活性炭纤维的比表面积更高,孔隙结构丰富,表面含有较为丰富的活性官能团,而且具有表面易修饰、平衡时间短、平衡吸附量大的特点,拥有较强的气体吸附能力,作为催化剂的载体有着良好的特性。本研究考察了不同过渡金属在炭纤维上的负载情况以及其对H2S、PH3同时脱除的影响,分别考察一金属种类、前驱体、焙烧温度、一金属负载量、二金属种类、二金属负载量等因素,以及空速、氧浓度等反应条件的影响,同时通过表征实验对H2S、PH3在改性活性炭纤维催化剂上的反应和失活机理进行了分析。实验结果如下:(1)一金属活性组分的筛选和制备条件的优化:通过对反应温度,一金属种类,前驱体种类,一金属浓度,焙烧温度的考察,最终结果表明使用硝酸铜作前驱体,在550℃下焙烧1h制得的15%Cu-ACF催化剂的硫容和磷容最佳,分别为104.75mgS/g与169.90mgP/g。与其他文献中报道的炭材料相比较,Cu-ACF催化剂在较低温度(90℃)下的硫容和磷容有较为明显的提升。对制得的催化剂材料进行了BET,SEM,FTIR,XRD,XPS,in-situ IR等表征实验。通过对比不同催化剂的BET结果和SEM结果发现,Cu-ACF催化剂具有最佳的比表面积与孔隙结构,这是由于铜在ACF表面上具有良好的分散性。同时由于Cu的可变价态与优良的氧化性,Cu-ACF可以在低温微氧条件下对H2S和PH3产生较好的同时脱除效果。对不同焙烧温度的Cu-ACF样品进行了XRD实验,结果表明铜在ACF表面主要以单质Cu和CuO两种形态存在。(2)二金属组分催化剂的制备及性能测试:在一金属ACF催化剂的基础上,考察了二金属种类和含量对ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的影响。分别用Fe、Mn、Zn、Ni、Co作二金属,焙烧温度550℃,焙烧时间1h制得催化剂,最终15%Cu-0.5%Zn催化剂对H2S、PH3具有最好的同时脱除效果,能持续320min内对H2S脱除率保持100%,280min内的PH3脱除率大于99%,最终硫容和磷容分别达到109.25mgS/g和187.6mgP/g,相较Cu-ACF的硫容提升了4.3%,磷容提升了10.4%。与Ni,Co等金属相比,Zn与PH3、H2S发生反应的优先级更高,同时少量Zn与ACF表面的Cu形成了配合物,提高了Cu粒子的分散性,因此提高了Cu-ACF的硫容与磷容。(3)反应条件的考察:使用最佳条件下所制得的Cu-Zn-ACF催化剂,考察了不同空速、氧浓度对改性ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的影响,结果表明在空速5000h-1的条件下ACF对H2S、PH3的同时脱除效果最佳,而当空速达到20000h-1时,ACF催化剂快速失活,不能保持稳定的净化效果。氧浓度的研究表明在含氧量1%的条件下催化剂对H2S、PH3的同时脱除效果最佳,在0%和2%的氧浓度条件下同时脱除效率的有所降低。混合气体中的O2能够促进PH3和H2S的转化为磷酸盐与硫酸盐,但同时又加快了催化剂的失活速度,所以混合气中的O2也不宜过高。(4)失活机理分析:为了进一步推断H2S、PH3在催化剂上的反应过程和反应机理,通过对比新鲜样与失活样的XRD结果发现,制得的催化剂中单质Cu是改性ACF催化剂同时脱除H2S、PH3的主要活性组分,单质Cu特性峰越明显的样品对H2S、PH3的同时脱除效果越好。通过红外和XPS测试的结果,可以推断反应过程为H2S、PH3与单质Cu以及氧气作用,生成了单质硫、以及硫酸盐和磷酸盐,而表面Cu含量的减少与硫酸盐和磷酸盐在Cu-ACF表面的积累正是催化剂失活的主要原因。
冯嘉予,宁平,李凯,王驰,孙鑫,宋辛[6](2018)在《黄磷尾气中硫化氢(H2S)和磷化氢(PH3)干法同时脱除研究进展》文中指出综述了黄磷尾气中H2S、PH3干法同时脱除技术的研究进展,分别介绍了各种干法工艺的具体方法以及存在的优缺点,同时也总结了相关的理论计算基础,并对未来的发展方向提出了建议。
孙丽娜[7](2018)在《新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S研究》文中提出黄磷尾气中含有大量的CO,约占8595%,可以作为一碳化工的原料气。然而,黄磷尾气中含有大量的气体杂质,如PH3(7501200mg/m3)和H2S(8001300mg/m3)。这些杂质会导致催化剂中毒失活。因此,有必要去除这些杂质。目前,国内外对于黄磷尾气中的PH3和H2S的同时脱除的研究较少。针对上述问题,根据黄磷尾气的特点,本研究以电解锰渣为原材料,通过添加不同的金属盐溶液制成新型锰渣浆液,并对同时脱除PH3和H2S的性能进行实验研究。本文主要包含两个研究方面:新型锰渣浆液的制备条件对同时脱除PH3和H2S的性能研究;新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S的反应动力学研究。本研究考察了第一活性组分种类及含量、前驱体种类、第二活性组分种类及含量对新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S性能的影响,并结合X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线荧光光谱分析(XRF)、原子吸收光谱仪(AAS)、离子色谱仪(IC)和红外光谱(FTIR)等表征手段分析不同制备条件对同时脱除PH3和H2S的影响。同时,基于最佳制备条件得到的新型锰渣浆液,考察了工艺条件(锰渣浓度、反应温度、气体流量、锰渣粒径)对改性锰渣浆液同时脱除PH3和H2S性能的影响。当前研究采用幂函数动力学模型,分别对PH3和H2S催化氧化过程的反应速率进行研究。通过拟合,分别得出PH3和H2S的同时脱除的反应动力学模型方程式。实验考察了制备条件对同时脱除PH3和H2S效率的影响。研究表明,第一金属组分选择Cu(II)是由于含氧官能团能够促进S-O官能团和P-O官能团的产生。但是Fe(II)和Fe(III)不适合PH3的脱除,这是由Fe对PH3和H2S催化氧化的选择性所致;C-O官能团和N-O官能团能够促进S-O官能团和P-O官能团的产生。然而,N-O官能团主要表现在H2S的脱除上,即C-O官能团是同时催化氧化脱除H2S和PH3的重要因素;硫酸盐能够促进S-O官能团的产生,但是过多的S-O官能团会抑制P-O官能团的产生,即PH3的催化氧化;Fe能够进一步促进S-O官能团和P-O官能团的产生,但是只有Fe(II)能够和Cu(II)产生相互作用提高PH3的脱除效果;第二金属活性组分的加入还导致了催化剂表面P和S物种的结合;高含量的Fe(II)可以提高磷酸盐的产生量,但是也会降低催化剂对PH3的吸附效果。实验考察了不同工艺条件对新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S效果的影响。研究表明,过高的锰渣浓度会阻碍PH3和H2S在液相环境中的传质作用,同时高浓度的锰渣也会降低O2在锰渣催化剂表面和PH3、H2S的接触。当反应温度高于35℃时,过高的催化活性会加速催化氧化的速率,同时,过高的反应温度也加速了液相环境中分子间的碰撞几率,促进了氧化反应的发生;当气体流量较高时,催化剂表面的活性位点数量已经被全部占据,催化剂的催化活性达到饱和;当锰渣粒径达到100目时,进一步提升锰渣粒径已经不能有效提高催化剂对H2S和PH3的同时脱除效果。实验考察了锰渣粒径大小对内扩散的影响。研究表明,随着锰渣粒径大小的减小,PH3和H2S反应速率逐渐增加。100目的锰渣粒径大小已经可以最小化内扩散对PH3和H2S催化氧化反应的影响。实验考察了气体流量对外扩散的影响。研究表明,随着气体流量的增加,反应速率逐渐增加。110mL/min的气体流量已经可以最小化外扩散对催化氧化反应的影响。采用幂函数模型方程进行反应动力学的研究,得出了PH3和H2S反应动力学方程。实验考察了新型锰渣浆液脱除PH3和H2S的反应机理。研究表明,H2S的催化氧化产物主要是单质S,且造成催化剂表面C和MnO2含量减少是因为单质S在催化剂表面的覆盖。液相中的Cu2+、Fe2+、SO42-和PO43-会迁移到固体表面,且PH3的催化氧化产物主要是磷酸盐。
马懿星[8](2016)在《电晕放电协同分离转化黄磷炉气中粉尘和磷硫杂质》文中研究指明黄磷是一种重要的化工产品,我国黄磷生产主要以电炉法工艺为主,产能和产量均居世界第一。电炉法产生黄磷会产生大量的黄磷炉气,炉气的主要成分是黄磷蒸气、CO、挟带的粉尘及一些气体杂质,黄磷生产需要去除其中的粉尘,尾气的资源化利用需要净化其中的杂质。国内黄磷生产主要通过湿法除尘在受磷阶段去除炉气中的粉尘,湿法除尘形成大量泥磷,泥磷回收成本高、能源和水消耗大,并产生含磷污水。湿法除尘后的尾气中含有85%-95%的CO可以作为热源或者一碳化工的原料气,但是含有一定的粉尘和COS、PH3、H2S等磷硫杂质,会腐蚀设备、影响原料气的品质。去除黄磷炉气中的粉尘和COS、PH3、H2S等杂质对于黄磷清洁生产、环境保护和资源化利用都十分重要。目前,主要通过湿法除尘、碱洗、吸附、催化等多种方法分步骤去除黄磷炉气中的粉尘、净化黄磷尾气中的杂质。分步净化技术复杂、工艺路线长,而且多种杂质共存的情况经常引起技术问题。开发综合净化黄磷炉气的工艺技术对于促进黄磷清洁生产和黄磷尾气资源化利用具有重要意义。电晕放电是一种气体放电净化技术,在电晕放电作用下可以产生大量高能电子。本文中利用电晕放电的原理,粉尘与电子结合荷电在电场中定向运动而被收集,高能电子撞击COS、PH3、H2S气体分子使其发生电离、解离等过程而被转化,在电晕放电条件下粉尘与COS、PH3、H2S相互作用,可以使杂质更容易转化而且产生的副产物更少,从而通过电晕放电实现协同分离转化黄磷炉气中的粉尘和COS、PH3、H2S杂质,简化黄磷炉气净化的工艺。本文采用线管式电晕放电反应器,通过配气系统和粉尘模拟装置主要研究了电晕放电条件对分离转化的影响,电晕放电对COS、PH3、H2S的转化效果,粉尘和COS、PH3、H2S共存时电晕放电的分离转化效果,以及电晕放电协同分离转化粉尘和COS、PH3、H2S的途径。通过实验和研究得到以下结果和结论:(1)电晕放电可以转化COS、PH3、H2S气体,COS、PH3、H2S混合气的初始浓度为1120 ppm、1080 ppm、1140 ppm时,常温、氧气含量为0.1%、相对湿度为23%、输入能量比为806 J/L条件下COS、PH3、H2S的转化效率可以达到80%、100%、100%。COS、PH3和H2S被电晕放电转化的容易程度是:PH3>H2S>COS。(2)氧气浓度极低时(0.1%),电晕放电将COS、PH3、H2S转化为CO、CO2、硫单质、SO2、SO42-、H2、P4S10、H3PO4。氧气浓度较高时,COS、PH3、H2S被转化为CO、CO2、硫单质、SO2、SO42-、H3PO4,而没有H2、P4S10产生。根据不同情况下电晕放电作用于COS、PH3、H2S的产物推断,电晕放电通过高能电子撞击打断COS、PH3、H2S的化学键而使其发生转化,转化生成的产物与共存粒子的种类有关。(3)电晕放电可以使电场中的粉尘荷电、定向运动而被去除,实验条件下除尘效率高于99%。当粉尘和COS、PH3、H2S共存时,电晕放电作用下粉尘对COS和H2S的转化有促进作用,但是对PH3的转化效率有微弱的降低。粉尘的存在使CO2的产率提高,而使CO和SO2的产率降低,粉尘的存在显着抑制SO2的生成。电晕放电作用下,COS、PH3、H2S或者它们的中间产物与粉尘中的CaF2、Al3+发生反应,使COS、PH3和H2S的磷硫可固定在固体物质中并被收集,实现同时分离转化粉尘和COS、PH3、H2S的目的。(4)综合考虑粉尘和COS、PH3、H2S的分离转化效果及能量产率,在不同电极类型中圆钢型电极对磷硫杂质的转化效果最好。反应器的极间距越小,粉尘和COS、PH3、H2S的分离转化效率越高,能量产率也越高。气体在反应器内的停留时间越长,粉尘和COS、PH3、H2S的分离转化效率越高,但是能量产率降低。86%CO气氛下和N2气氛不同电晕放电的伏安特性不同,但是相同SIE条件下,CO为主的气氛和氮气为主的H2S的转化效率基本相同。温度升高会影响放电特性从而影响粉尘和COS、PH3、H2S的分离转化效率。电晕放电方法可以有效地同步分离转化黄磷炉气中的粉尘和COS、PH3、H2S,根据实际需求,设计和调节放电及相关条件可以实现较好的效果。
李军燕[9](2016)在《电化学协同液相催化同步净化磷硫氰的研究》文中研究说明还原性杂质磷化氢(PH3)、硫化氢(H2S)、氰化氢(HCN)存在于多种含CO的工业废气中,在还原气氛下同步深度净化不仅能有效消除它们对环境的污染,还是实现含CO废气资源化利用过程中的关键技术。以往混合气的净化技术多为基于单组分分别进行净化的单元操作技术,投资大、操作管理复杂、运行成本高是限制其推广应用的瓶颈问题。低温(10~85℃)、常压还原氛围下对尾气中PH3、H2S及HCN的同步选择性净化技术的成功开发无疑将对废气的净化及资源化技术的大规模推广应用具有重要意义。液相催化氧化具有活性高、选择性好、反应条件温和等优势,但液相催化氧化中存在的氧溶解度低、催化氧化产物与催化剂分离困难、多杂质同步催化净化难、多组分交互影响复杂等问题,本研究拟采用电化学协同液相催化氧化的净化方法,以含PH3、H2S、HCN的混合气为净化对象,筛选对PH3、H2S、HCN都具有催化活性的液相催化氧化三效催化剂,探索电化学与液相催化间的协同作用关系及PH3、H2S、HCN同步净化过程中的交互作用,开发PH3、H2S、HCN同步高效选择净化的新反应器及新技术。(1)选用赤泥附液、磷矿浆、889脱硫剂、Pd(Ⅱ)-Fe(Ⅲ)、Pd(Ⅱ)-Cu(Ⅱ)溶液溶液等作为液相催化剂对PH3、H2S及HCN进行净化,不同气体组分在同样反应体系中的净化去除实验表明,在液相催化净化过程中PH3、H2S及HCN相互之间存在着明显的交互抑制作用;(2)合成了包覆锐钛矿相二氧化钛的钛壳磁性纳米催化剂,以及负载单一金属Cu、Co、Pd和复合金属Pd&Cu的磁性纳米催化剂,并利用磁性纳米催化剂对PH3、H2S、HCN进行液相介质中的催化净化。实验表明,负载Pd&Cu活性组分的磁性Fe304纳米催化剂对PH3、H2S、HCN同步净化效果明显优于对应组分液相溶解态的效果;气体产物分析结果表明钛钯壳磁性纳米催化剂、负载Cu和负载Pd&Cu磁性纳米催化剂能在低温(10~85℃)条件下将HCN催化转化为 C02、N2;(3)利用自制电渗析实验装置及电助铁碳微电解“三维电极反应器”对PH3、H2S及HCN进行净化,经离子色谱、ICP、气相色谱、XRD及SEM+EDS分析结果表明,电渗析电解及电助微电解都能有效氧化PH3为H3PO4、氧化H2S为S及 H2SO4、氧化 HCN 为 CO2、NO3-(或 N2 或 NH3);(4)电渗析协同液相催化同步净化PH3、H2S及HCN实验结果表明,存在Pd/Cu、Pd/Cu/Fe等过渡金属(或金属离子或金属氧化物纳米颗粒)三效催化剂能同步催化氧化PH3、H2S及HCN,在近250min的净化过程中,对PH3、H2S及HCN的去除率均为100%;(5)同步净化PH3、H2S及HCN过程中,电解与液相催化之间存在复杂的协同促进作用,电解不仅能强化净化H2S和HCN,还能解离液相催化过程生成的微细粒子并强化再生过渡金属催化剂,经两者协同同步净化,可使吸收液在近6000min内持续对PH3、H2S及HCN的同步净化效率保持100%。
陈炜[10](2012)在《低温微氧条件下净化脱除黄磷尾气中CS2的研究》文中研究说明我国是主要的产磷国和磷出口国,其生产主要分布在我国的西南省份。近年来单一黄磷生产已被国家列为限制发展的高污染、高耗能行业之一。黄磷尾气富含高纯度CO(85%),可作一碳化工原料气,但其中的二硫化碳(CS2)不仅影响化工产品的质量,还会导致下游催化剂中毒,实现黄磷尾气资源化必须脱除其中的CS2。本文重点研究了过渡金属氧化物、过渡金属酞菁化合物和稀土氧化物单组分及复合组分吸附剂净化脱除黄磷尾气中CS2的性能和机理。实验筛选了制备吸附剂所用的载体及活性组分,进而考察不同制备及反应条件对CS2净化脱除性能的影响,同时借助N2-BET、SEM-EDS、XRD、XPS和C02-TPD等表征技术分析探讨净化机理。实验优选工业煤质活性炭(AC)为载体,以过渡金属氧化物制备出单组分改性炭,考察其对CS2的净化脱除性能。实验表明Cu改性活性炭(ACCu)在350min内的净化效率远大于其余改性剂,且Cu改性活性炭达到穿透点(C/Co)时的吸附容量为66.53mg/g,高于空白活性炭的25.23mg/g。0.15mol/L的Cu2+摩尔浸渍浓度,400℃的焙烧温度为ACcu的最佳制备条件;最佳反应条件为:在U型管反应器中,吸附反应温度为20℃,氧含量为2.0%。通过BET表征技术分析,说明通过适当温度的焙烧环节能够为制备净化脱除CS2的改性炭提供最佳的孔结构和比表面积,同时结合SEM-EDS、XRD和XPS表征技术分析,活性组分主要以CuO形式存在且负载分布均匀,CS2在改性活性炭上发生化学吸附反应,生成S02等中间体,最终产物为单质硫和硫酸盐,致使微孔被覆盖或填充,有效活性位及比表面相应的减少,净化效率逐渐降低。在前期ACcu研究的基础上,制备出Cu基CoSPc改性炭(ACCu-CoSPc)和CoSPc-Ce改性炭(ACCu-CoSPc-Ce),净化性能大小顺序为ACCu-CoSPc-Ce>ACCu-CoSPe>ACCu。ACCu-CoSPc-Ce制备过程中Ce3+浓度为0.05mol/L,焙烧温度400℃,氧含量2.0%,在吸附反应温度为20℃条件下,净化脱除CS2性能最高。通过表征分析认为:稀土元素Ce作为助剂被引入复合活性组分当中,可以在吸附剂表面形成有纤维状的网络结构,与CuO、Co203活性组分之间产生较强的相互作用,可以防止晶粒烧结长大,与C02-TPD中第一脱附峰有关,且脱附活化能为64.72kJ/mol。通过对吸附反应CS2后ACCu-CoSPC-Ce样品的热再生研究表明,虽然吸附剂的活性未能完全恢复到新鲜吸附剂的水平,但再生三次后,吸附反应进行170mmin时,对CS2净化效率仍高于90%,活性恢复较为理想,可通过此方法实现吸附剂的循环使用,大大降低了工艺成本。
二、JC系列催化剂上氧化脱除黄磷尾气中PH_3、H_2S(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、JC系列催化剂上氧化脱除黄磷尾气中PH_3、H_2S(论文提纲范文)
(1)铝基催化剂的制备及催化氧化矿热炉气中PH3、H2S机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 H_2S和 PH_3的性质、来源和危害 |
1.3 H_2S和 PH_3湿法脱除 |
1.3.1 次氯酸钠法 |
1.3.2 氯水法 |
1.3.3 浓硫酸法 |
1.3.4 液相催化氧化法 |
1.4 H_2S和 PH_3干法脱除 |
1.4.1 催化分解法 |
1.4.2 催化氧化法 |
1.5 H_2S和 PH_3脱除理论计算 |
1.6 选题依据和研究内容 |
1.6.1 选题依据 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 实验及理论研究方法 |
2.1 实验系统及方法 |
2.1.1 实验设计思路与步骤 |
2.1.2 实验仪器及药品 |
2.1.3 催化剂制备 |
2.1.4 催化剂表征 |
2.1.5 催化剂活性评价 |
2.2 理论计算参数和方法 |
第三章 铝基催化剂的制备及性能评价 |
3.1 干燥温度 |
3.2 焙烧温度 |
3.3 酸种类及含量 |
3.4 本章小结 |
第四章 工艺条件的影响及反应动力学研究 |
4.1 工艺条件对催化剂性能的影响 |
4.1.1 反应温度 |
4.1.2 氧含量 |
4.1.3 空速 |
4.1.4 进口气浓度 |
4.2 催化氧化反应动力学研究 |
4.2.1 内外扩散影响的消除 |
4.2.2 H_2S和 PH_3催化氧化反应动力学实验 |
4.3 本章小结 |
第五章 铝基催化剂失活分析及再生研究 |
5.1 失活原因分析 |
5.2 再生方法 |
5.3 再生温度 |
5.4 再生碱浸渍浓度 |
5.5 再生次数 |
5.6 再生机理分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 铝基催化剂催化氧化H_2S、PH_3 反应机理研究 |
6.1 分子和模型确立 |
6.1.1 计算分子结构确立 |
6.1.2 计算模型确立 |
6.2 H_2S吸附过程 |
6.2.1 H_2S在 CuO(111)面上的吸附 |
6.2.2 H_2S吸附的电势和电荷分析 |
6.3 H_2S氧化反应路径及机理 |
6.4 PH_3吸附过程 |
6.4.1 PH_3在CuO(111)面上的吸附 |
6.4.2 PH_3吸附的电势和电荷分析 |
6.5 PH_3氧化反应路径及机理 |
6.6 本章小结 |
第七章 研究结论、创新点及建议 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士期间的研究成果 |
附录B 攻读博士期间获得的荣誉和奖励 |
附录C 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
附录D 文中主要的字母缩写和符号说明 |
(2)CuO/ACNT催化剂在低温微氧条件下催化氧化砷化氢的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 黄磷尾气净化及资源化的重要性 |
1.1.2 砷化氢的性质 |
1.1.3 砷化氢的来源 |
1.1.4 砷化氢的危害 |
1.2 砷化氢脱除的方法 |
1.2.1 直接燃烧法 |
1.2.2 溶液吸收法 |
1.2.3 催化分解法 |
1.2.4 吸附法和催化氧化法 |
1.3 碳纳米管的制备及在大气污染治理中的应用 |
1.3.1 碳纳米管的分类 |
1.3.2 碳纳米管的制备方法 |
1.3.2.1 电弧放电法 |
1.3.2.2 激光蒸发法 |
1.3.2.3 化学气相沉积法 |
1.3.3 碳纳米管纯化的方法 |
1.3.3.1 气相氧化法 |
1.3.3.2 液相氧化法 |
1.3.4 碳纳米管在大气治理方面的应用 |
1.4 研究内容 |
第二章 实验方法 |
2.1 材料和仪器 |
2.2 实验技术路线图 |
2.3 活性测试评价系统 |
2.3.1 反应系统 |
2.3.2 砷化氢浓度测定方法 |
2.4 材料制备方法 |
2.5 催化剂活性测试方法 |
2.6 催化剂的表征方法 |
2.6.1 Raman |
2.6.2 TEM-EDS |
2.6.3 BET |
2.6.4 NH_3-TPD |
2.6.5 XRD |
2.6.6 XPS |
2.6.7 H_2-TPR |
2.6.8 TGA-DAT |
第三章 酸蒸汽预处理及制备条件对催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.1 酸蒸汽预处理对催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.1.1 活性评价 |
3.1.2 Raman分析 |
3.1.3 TEM分析 |
3.1.4 BET分析 |
3.1.5 ICP分析 |
3.1.6 NH3-TPD分析 |
3.1.7 H2-TPR分析 |
3.2 制备条件对催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.2.1 铜盐前驱体对催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.2.2 负载量对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.2.3 焙烧温度对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 反应条件对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
4.1 氧含量对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
4.2 进口浓度对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
4.3 反应温度对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
4.4 体积空速对CuO/ACNT催化剂脱除砷化氢性能的影响 |
4.5 CuO/ACNT催化剂的XPS表征 |
4.6 CuO/ACNT催化剂的ICP表征 |
4.7 本章小结 |
第五章 CuO/ACNT催化剂表面反应机理和催化剂的再生 |
5.1 CuO/ACNT催化剂表面反应机理探究 |
5.1.1 TEM-EDS分析 |
5.1.2 XRD分析 |
5.1.3 XPS分析 |
5.1.4 CuO/ACNT催化剂表面反应机理推测 |
5.2 CuO/ACNT催化剂的再生 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论、创新点及建议 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 硕士研究生期间研究成果 |
附录 B 硕士研究生期间参与科研项目 |
(3)Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除H2S、PH3及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 硫化氢和磷化氢的性质、来源和危害 |
2.1.1 硫化氢和磷化氢的来源和危害 |
2.1.2 硫化氢和磷化氢的性质 |
2.2 湿法工艺脱除硫化氢和磷化氢研究现状 |
2.2.1 次氯酸钠法 |
2.2.2 氯水法 |
2.2.3 浓硫酸法 |
2.2.4 液相催化氧化法 |
2.2.5 湿式催化氧化法 |
2.3 干法工艺脱除硫化氢和磷化氢研究现状 |
2.3.1 燃烧法 |
2.3.2 催化分解法 |
2.3.3 吸附催化氧化法 |
2.4 吸附剂及其改性方法 |
2.4.1 活性炭 |
2.4.2 介孔氧化硅 |
2.4.3 介孔氧化铝 |
2.4.4 复合金属氧化物 |
2.5 本章小结 |
第三章 实验系统和实验方法 |
3.1 实验系统 |
3.1.1 实验技术路线 |
3.1.2 实验活性测试系统 |
3.1.3 实验材料及实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 吸附剂制备方法 |
3.2.2 吸附剂性能评价方法 |
3.2.3 吸附剂表征方法 |
第四章 Cu-Fe-Ce复合金属氧化物的制备和活性评价 |
4.1 不同金属比例[n(Ce~(3+)) /n(Fe~(3+))]对同时脱除H_2S和 PH_3的影响 |
4.2 不同沉淀p H对同时脱除H_2S和 PH_3的影响 |
4.3 不同水热陈化温度对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
4.4 不同焙烧温度对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除PH_3和H_2S反应条件的考察及机理分析 |
5.1 Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除PH_3和H_2S反应条件的考察 |
5.1.1 不同反应温度对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
5.1.2 不同氧含量对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
5.1.3 不同进口气体浓度对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
5.1.4 不同反应空速对同时脱除H_2S和PH_3的影响 |
5.1.5 结果与讨论 |
5.2 Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除PH_3和H_2S的反应机理分析 |
5.2.1 BET测试 |
5.2.2 XPS测试 |
5.2.3 In suit FTIR测试 |
5.2.4 机理推测 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论、创新点和展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 A 攻读硕士期间的研究成果 |
附录 B 攻读硕士期间获得的荣誉和奖励 |
附录 C 攻读硕士期间参加的项目 |
(4)电化学协同液相催化净化磷硫氰过程中AsH3的影响行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概论 |
1.2 黄磷尾气中杂质分析 |
1.3 黄磷尾气净化工艺 |
1.4 本课题的意义及主要研究内容 |
第二章 实验研究方法 |
2.1 实验试剂及器材 |
2.2 实验方法 |
2.3 分析检测方法 |
第三章 AsH_3对不同气体组分的电液协同净化影响 |
3.1 电液协同净化As H3 |
3.2 砷对单一气体净化体系的影响 |
3.3 砷对双组份气体净化体系的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 不同条件下AsH_3对电液协同系统净化的影响 |
4.1 不同AsH_3浓度对体系的净化影响 |
4.2 氧浓度对AsH_3毒性的影响 |
4.3 电流密度对AsH_3毒性的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 产物分析及机理探究 |
5.1 不同AsH_3浓度的反应产物 |
5.2 不同电压条件下的反应产物 |
5.3 不同氧浓度下的反应产物 |
5.4 AsH_3的反应机理及影响机制 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
主要参考文献 |
附录 |
附录 A 攻读硕士学位期间的成果 |
附录 B 攻读硕士期间参与的科研项目 |
(5)改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 H_2S、PH_3的来源和危害 |
2.2 湿法脱除H_2S、PH_3研究现状 |
2.2.1 氯水法 |
2.2.2 浓硫酸法 |
2.2.3 次氯酸钠法 |
2.2.4 液相催化氧化法 |
2.2.5 其它吸收方法 |
2.3 干法同时脱除H_2S、PH_3的研究现状 |
2.3.1 分子筛 |
2.3.2 金属氧化物 |
2.3.3 活性炭 |
2.3.4 活性炭纤维 |
2.4 其它H_2S、PH_3脱除方法 |
2.4.1 燃烧法 |
2.4.2 光催化法 |
2.4.3 电解氧化再生法 |
2.4.4 生物法 |
2.5 结论与建议 |
第三章 实验方法和条件 |
3.1 实验技术路线 |
3.2 实验装置与流程 |
3.2.1 实验流程图 |
3.2.2 实验所用仪器、药品 |
3.3 催化剂的制备和评价方法 |
3.3.1 催化剂的制备方法 |
3.3.2 催化剂的评价指标 |
3.4 表征实验 |
3.4.1 比表面积分析仪 |
3.4.2 扫描电镜 |
3.4.3 XRD |
3.4.4 XPS |
3.4.5 FTIR |
3.4.6 in-situ IR |
第四章 Cu-ACF的制备及同时脱除H_2S、PH_3性能研究 |
4.1 反应温度对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.2 金属种类对ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.3 前驱体对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.4 焙烧温度对金属ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5 金属浓度对ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5.1 金属浓度对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.5.2 Cu-ACF表面官能团对同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 二金属ACF催化剂的制备以及同时脱除H_2S、PH_3的性能研究 |
5.1 二金属对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.1.1 二金属种类对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.1.2 二金属浓度对Cu-ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.2 反应条件对改性ACF催化剂同时脱除H_2S、PH_3的影响 |
5.2.1 空速对H_2S、PH_3同时脱除的影响 |
5.2.2 氧浓度对H_2S、PH_3同时脱除的影响 |
5.3 炭纤维催化剂的失活机理分析 |
5.3.1 Cu-ACF催化剂的失活分析 |
5.3.2 Cu-Zn-ACF催化剂的失活分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 建议 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读硕士期间的研究成果 |
附录 B 攻读硕士期间获得的荣誉和奖励 |
附录 C 攻读硕士期间参与的科研项目 |
附录 D 文中主要的字母缩写和符号说明 |
(6)黄磷尾气中硫化氢(H2S)和磷化氢(PH3)干法同时脱除研究进展(论文提纲范文)
1 吸附-催化转化法脱除H2S、PH3 |
1.1 活性炭吸附-催化法 |
1.1.1 酸碱改性活性炭吸附-催化法 |
1.1.2 金属改性活性炭吸附-催化法 |
1.1.3 其他方法改性活性炭吸附-催化法 |
1.2 介孔材料吸附-催化法 |
2 其他干法脱除H2S、PH3 |
2.1 直接催化分解法 |
2.2 等离子体降解法 |
2.3 其他具有潜力的脱除方法 |
3 同时脱除H2S、PH3的理论计算基础 |
4 结语 |
(7)新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究内容 |
第二章 文献综述 |
2.1 PH_3和H_2S的来源及危害 |
2.1.1 PH_3和H_2S的特性 |
2.1.2 PH_3和H_2S的危害 |
2.2 PH_3和H_2S的污染控制技术 |
2.2.1 PH_3和H_2S的干法脱除技术研究进展 |
2.2.2 PH_3和H_2S的湿法脱除研究进展 |
2.3 电解锰矿渣性能及应用 |
2.3.1 电解锰矿渣及其危害 |
2.3.2 电解锰矿渣的成分和应用 |
第三章 实验及理论研究方法 |
3.1 研究技术路线 |
3.2 实验药品与仪器 |
3.3 脱除剂制备 |
3.4 脱除剂活性评价 |
3.5 脱除剂的表征 |
3.5.1 X射线荧光光谱分析(XRF) |
3.5.2 X射线光电子能谱分析(XPS) |
3.5.3 原子吸收光谱仪(AAS) |
3.5.4 离子色谱(IC) |
3.5.5 场发射扫描电镜(SEM) |
3.5.6 傅里叶转换红外光谱(FT-IR) |
3.5.7 定量化学分析法 |
第四章 新型锰渣浆液的制备及活性评价 |
4.1 新型锰渣浆液的制备及活性评价 |
4.1.1 活性组分种类对催化氧化活性的影响 |
4.1.2 活性组分前驱体对催化氧化活性的影响 |
4.1.3 CuSO_4含量对催化氧化活性的影响 |
4.1.4 第二金属活性组分种类对催化氧化活性的影响 |
4.1.5 FeSO_4含量对催化氧化活性的影响 |
4.2 本章小结 |
第五章 工艺条件优化及反应动力学研究 |
5.1 工艺条件对催化氧化活性的影响 |
5.1.1 锰渣浓度对催化氧化活性的影响 |
5.1.2 反应温度对催化氧化活性的影响 |
5.1.3 气体流量对催化氧化活性的影响 |
5.1.4 锰渣粒径对催化氧化活性的影响 |
5.2 催化氧化反应动力学研究 |
5.2.1 内扩散的去除 |
5.2.2 外扩散的去除 |
5.2.3 反应动力学实验及方程 |
5.3 催化氧化反应机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 研究结论、创新点及建议 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究创新点 |
6.3 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士期间的研究成果 |
附录B 攻读硕士期间获得的荣誉和奖励 |
附录C 攻读硕士期间参加的项目 |
(8)电晕放电协同分离转化黄磷炉气中粉尘和磷硫杂质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 黄磷炉气除尘技术 |
1.2.2 COS脱除技术 |
1.2.3 PH_3脱除技术 |
1.2.4 H_2S脱除技术 |
1.2.5 气体放电技术净化污染物的进展 |
1.2.6 文献综述小结 |
1.3 研究内容 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验研究系统 |
2.1.1 气体模拟单元 |
2.1.2 反应单元 |
2.1.3 采样和分析单元 |
2.1.4 粉尘基础性质分析 |
2.2 实验评价 |
第三章 电晕放电转化COS、PH_3和H_2S |
3.1 电晕放电对COS的转化 |
3.1.1 不同输入能量下COS的转化效果 |
3.1.2 氧气浓度对转化COS的影响 |
3.1.3 湿度对转化COS的影响 |
3.1.4 初始浓度对转化COS的影响 |
3.1.5 电晕放电转化COS途径分析 |
3.2 电晕放电对PH_3的转化 |
3.2.1 不同能量输入下PH_3的转化效果 |
3.2.2 氧气浓度对转化PH_3的影响 |
3.2.3 进口浓度对转化PH_3的影响 |
3.2.4 电晕放电转化PH_3途径分析 |
3.3 电晕放电对H_2S的转化 |
3.3.1 不同能量输入下对H_2S的转化效果 |
3.3.2 氧气浓度对转化H_2S的影响 |
3.3.3 进口浓度对转化H_2S的影响 |
3.3.4 电晕放电转化H_2S途径分析 |
3.4 电晕放电对COS、PH_3和H_2S混合气的转化 |
3.4.1 电晕放电对COS、PH_3和H_2S混合气的转化效果 |
3.4.2 电晕放电对COS、PH_3和H_2S混合气转化途径分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 电晕放电协同除尘和转化COS、PH_3、H_2S |
4.1 粉尘对COS、PH_3、H_2S吸附作用研究 |
4.2 磷硫杂质存在状态下的除尘效果 |
4.3 电晕放电协同除尘和转化COS |
4.4 电晕放电协同除尘和转化PH_3 |
4.5 电晕放电协同除尘和转化H_2S |
4.6 电晕放电协同分离转化粉尘与COS、PH_3和H_2S |
4.7 粉尘浓度对磷硫杂质转化效果的影响 |
4.8 本章小结 |
第五章 电晕放电条件对分离转化粉尘和磷硫杂质的影响 |
5.1 电极对除尘和转化COS、PH_3、H_2S的影响 |
5.2 电极间距对除尘和转化COS、PH_3、H_2S的影响 |
5.3 气氛条件对气体转化影响 |
5.4 停留时间对除尘和转化COS、PH_3、H_2S的影响 |
5.5 温度对除尘和转化COS、PH_3、H_2S的影响 |
5.6 中试探讨实验 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论和展望 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读博士期间的研究成果 |
附录B 攻读博士期间获得的荣誉和奖励 |
附录C 攻读博士期间参与的科研项目 |
(9)电化学协同液相催化同步净化磷硫氰的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 磷硫氰的性质及净化技术进展 |
1.1.1 PH_3的性质及净化技术研究进展 |
1.1.2 H_2S性质及净化技术研究进展 |
1.1.3 HCN性质及净化技术 |
1.2 电化学法在PH_3、H_2S及HCN净化中的研究进展 |
1.3 工业废气中PH_3、H_2S、HCN同步深度净化的意义 |
1.4 本论文研究依据及研究思路 |
1.4.1 同步净化研究依据 |
1.4.2 论文的研究思路 |
第二章 磷硫氰液相均相催化剂的筛选 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与方法 |
2.2.1 主要试剂 |
2.2.2 实验装置及流程 |
2.2.3 分析测试仪器及方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 赤泥附液净化PH_3、H_2S、HCN |
2.3.2 磷矿浆净化PH_3、H_2S、HCN |
2.3.3 889催化剂净化PH_3、H_2S、HCN |
2.3.4 钯铁复合离子催化剂净化PH_3、H_2S、HCN |
2.3.5 钯铜复合离子催化剂净化PH_3、H_2S、HCN |
2.3.6 其它催化剂净化PH_3、H_2S、HCN |
2.4 本章小结 |
第三章 磷硫氰液相纳米催化剂制备与筛选 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与方法 |
3.2.1 实验试剂及药品 |
3.2.2 磁性纳米粒子制备 |
3.2.3 PH_3、H_2S、HCN的液相纳米催化净化实验 |
3.2.4 相关表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 钛壳纳米粒子催化净化PH_3、H_2S、HCN |
3.3.2 负载钯铜磁性纳米粒子 |
3.3.3 负载钯磁性纳米粒子 |
3.3.4 负载铜磁性纳米粒子 |
3.4 本章小结 |
第四章 磷硫氰的电化学净化 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与方法 |
4.2.1 实验试剂及材料 |
4.2.2 实验装置及方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PH_3的电化学净化 |
4.3.2 H_2S的电化学净化 |
4.3.3 HCN的电化学净化 |
4.3.4 PH_3、H_2S、HCN的同步电化学净化 |
4.4 本章小结 |
第五章 磷硫氰的电化学协同液相催化氧化同步净化 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与方法 |
5.2.1 实验试剂及材料 |
5.2.2 实验装置及方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 三维电极电解协同液相催化同步净化PH_3、H_2S、HCN |
5.3.2 电渗析协同液相均相催化同步净化PH_3、H_2S、HCN |
5.3.3 电化学协同液相纳米催化同步净化PH_3、H_2S、HCN |
5.3.4 磷硫氰同步净化新技术 |
5.3.5 电化学协同液相催化同步净化PH_3、H_2S、HCN机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 论文研究的创新点 |
6.3 建议 |
致谢 |
主要参考文献 |
附录 |
附录A 博士研究生期间公开发表论文及申请专利 |
附录B 三维电极协同液相催化同步净化磷硫氰实验流程 |
附录C 电渗析协同液相催化同步净化磷硫氰实验流程 |
附录D 攻读博士期间参与的科研项目 |
(10)低温微氧条件下净化脱除黄磷尾气中CS2的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
第二章 文献综述 |
2.1 黄磷尾气 |
2.1.1 黄磷尾气的产生与组成 |
2.1.2 黄磷尾气的净化技术 |
2.1.3 黄磷尾气的资源化利用 |
2.2 二硫化碳的脱除 |
2.2.1 二硫化碳物理性质 |
2.2.2 二硫化碳化学性质 |
2.2.3 二硫化碳气体的脱除方法 |
2.2.3.1 湿法脱除 |
2.2.3.2 干法脱除 |
2.3 气固反应理论 |
2.3.1 气固相反应概述 |
2.3.2 吸附剂的基本理论和活性组分的基本性质 |
2.3.2.1 吸附载体的基本性质 |
2.3.2.2 活性组分的基本性质 |
2.4 研究创新点 |
2.5 本章小结 |
第三章 实验装置、方法及分析 |
3.1 实验装置及流程 |
3.1.1 实验装置及药品 |
3.1.2 实验条件及流程 |
3.2 吸附剂制备及表征 |
3.2.1 吸附剂制备 |
3.2.2 吸附剂表征分析 |
3.2.3 本章小结 |
第四章 过渡金属氧化物吸附剂实验结果与分析 |
4.1 吸附剂载体的筛选 |
4.1.1 实验选用载体 |
4.1.2 载体净化脱除实验 |
4.2 吸附剂活性组分的筛选 |
4.3 Cu改性活性炭的净化脱除实验 |
4.3.1 Cu~(2+)浸渍浓度对CS_2净化性能的影响 |
4.3.2 不同反应器对CS_2净化性能的影响 |
4.3.3 不同进口浓度对CS_2净化性能的影响 |
4.3.4 焙烧温度对CS_2净化性能的影响 |
4.3.5 氧含量对CS_2净化性能的影响 |
4.3.6 反应温度对CS_2净化性能的影响 |
4.4 Cu改性活性炭吸附剂表征 |
4.4.1 Cu改性炭的N_2吸附等温线和孔径分布 |
4.4.2 电镜扫描(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析 |
4.4.2.1 空白活性炭新鲜样品 |
4.4.2.2 Cu改性活性炭新鲜样品 |
4.4.2.3 活性炭吸附穿透CS_2样品 |
4.4.3 X射线衍射(XRD)分析 |
4.4.4 X射线光电子能谱(XPS)分析 |
4.4.4.1 新鲜样品的XPS分析 |
4.4.4.2 吸附反应后样品的XPS分析 |
4.4.5 程序升温脱附(TPD)分析 |
4.4.5.1 不同改性炭上的碱性分布 |
4.5 本章小结 |
第五章 复合活性组分吸附剂实验结果与分析 |
5.1 Cu/CoSPc/Ce/La改性炭的单因素实验 |
5.1.1 不同预处理方法对改性炭载体吸附容量的影响 |
5.1.2 不同改性炭对穿透曲线的影响 |
5.1.3 浸渍浓度对CS_2净化性能的影响 |
5.1.4 焙烧温度对CS_2净化性能的影响 |
5.1.5 空速对CS_2净化性能的影响 |
5.1.6 氧含量CS_2净化性能的影响 |
5.1.7 反应温度CS_2净化性能的影响 |
5.2 复合活性组分改性炭吸附剂表征 |
5.2.1 AC_(Cu/CoSPc/Ce)的N_2吸附等温线和孔径分布 |
5.2.2 AC_(Cu/CoSPc/Ce)的电镜扫描(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析 |
5.2.2.1 AC_(Cu/CoSPc/Ce)新鲜样品电镜扫描 |
5.2.2.2 AC_(Cu/CoSPc/Ce)穿透CS_2样品电镜扫描 |
5.2.3 AC_(Cu/CoSPc/Ce)的X射线衍射(XRD)分析 |
5.2.4 AC_(Cu/CoSPc/Ce)的X射线光电子能谱(XPS)分析 |
5.2.5 CO_2-TPD分析 |
5.2.5.1 不同活性炭样品的碱性分布 |
5.2.5.2 AC_(Cu-CoSPc-Ce)的脱附动力学 |
5.2.5.3 热再生 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论和建议 |
6.1 结论 |
6.2 后续研究展望及建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读硕士期间发表的论文 |
附录B 攻读硕士期间参与的科研项目 |
四、JC系列催化剂上氧化脱除黄磷尾气中PH_3、H_2S(论文参考文献)
- [1]铝基催化剂的制备及催化氧化矿热炉气中PH3、H2S机理研究[D]. 王英伍. 昆明理工大学, 2021
- [2]CuO/ACNT催化剂在低温微氧条件下催化氧化砷化氢的研究[D]. 徐文凯. 昆明理工大学, 2020(05)
- [3]Cu-Fe-Ce复合金属氧化物同时脱除H2S、PH3及机理研究[D]. 韦硕. 昆明理工大学, 2020
- [4]电化学协同液相催化净化磷硫氰过程中AsH3的影响行为研究[D]. 马曦. 昆明理工大学, 2019(08)
- [5]改性活性炭纤维催化剂低温微氧同时脱除硫化氢、磷化氢研究[D]. 赵如恒. 昆明理工大学, 2019(04)
- [6]黄磷尾气中硫化氢(H2S)和磷化氢(PH3)干法同时脱除研究进展[J]. 冯嘉予,宁平,李凯,王驰,孙鑫,宋辛. 现代化工, 2018(11)
- [7]新型锰渣浆液同时脱除PH3和H2S研究[D]. 孙丽娜. 昆明理工大学, 2018(01)
- [8]电晕放电协同分离转化黄磷炉气中粉尘和磷硫杂质[D]. 马懿星. 昆明理工大学, 2016(04)
- [9]电化学协同液相催化同步净化磷硫氰的研究[D]. 李军燕. 昆明理工大学, 2016(05)
- [10]低温微氧条件下净化脱除黄磷尾气中CS2的研究[D]. 陈炜. 昆明理工大学, 2012(01)