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丙烯腈尾气协同脱除多段组合催化动力学研究及CFD模拟

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中国科学：化学 2019年第8期49卷 1125-1134页

作者：陈祥树魏莹王子春张润铎北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029 北京化工大学能源环境催化北京市重点实验室北京100029

本文通过筛选出几种适用于不同气体脱除的最佳催化剂及明确催化剂最优组合顺序,采用固定床微型反应器进行丙烯腈尾气催化燃烧试验考察,获得本征动力学数据,并对动力学数据的可靠性进行计算验证;采用CFD数值模拟软件建立多孔介质二维数... 详细信息

本文通过筛选出几种适用于不同气体脱除的最佳催化剂及明确催化剂最优组合顺序,采用固定床微型反应器进行丙烯腈尾气催化燃烧试验考察,获得本征动力学数据,并对动力学数据的可靠性进行计算验证;采用CFD数值模拟软件建立多孔介质二维数学模型,在实际工业废气条件下,对废气组分催化燃烧反应进行模拟,分析操作参数对废气催化燃烧特性的影响.通过模拟获得丙烯腈尾气脱除的最佳操作条件(流速:623 K,组分摩尔比:>10:1,催化剂床层孔隙率:~0.7);在该最佳操作条件下,对两段式催化反应器进行模拟,得到了压降和绝热温升等反应器参数.

关键词：丙烯腈尾气多孔介质 CFD模拟催化燃烧

年产10.6万吨丙烯腈尾气治理工艺模拟及优化

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年产10.6万吨丙烯腈尾气治理工艺模拟及优化

作者：向晨辉北京化工大学

学位级别：硕士

丙烯腈是一种重要的化工材料,目前主要的生产方法是丙烯氨氧化法。但该生产工艺伴随着有大量有害副产物如非甲烷总烃、CO、NOx和少量丙烯腈产生,严重危害环境。吉化丙烯腈厂配套建立了尾气选择催化燃烧系统。目前该厂所使用催化剂为进... 详细信息

丙烯腈是一种重要的化工材料,目前主要的生产方法是丙烯氨氧化法。但该生产工艺伴随着有大量有害副产物如非甲烷总烃、CO、NOx和少量丙烯腈产生,严重危害环境。吉化丙烯腈厂配套建立了尾气选择催化燃烧系统。目前该厂所使用催化剂为进口贵金属催化剂,存在成本过高,易生成NO等问题。本文研究使用北京化工大学研制的整体式催化剂(有效成分Cu-ZSM-5)替换原有进口贵金属催化剂后的丙烯腈尾气治理工艺。新工艺具有不需要NH-SCR反应器、不消耗辅助燃料、操作温度低、效果好、热量可回收、排烟气量低等优势,可有效降低成本,提高处理效果。本文通过物料衡算、热量衡算、附属设备选型等完成年产10.6万吨丙烯腈尾气治理工艺的模拟。除此之外,本文使用计算流体力学(CFD)软件通过理论计算的方式,针对工业实际中对尾气治理效果产生影响的一系列因素如尾气入口温度、速度等进行了系统的研究与讨论,从而优化各项工艺指标,对工业实际具有指导意义。

关键词：丙烯腈尾气整体式催化剂 Cu-ZSM-5 计算流体力学(CFD)

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丙烯腈尾气低温氧化催化剂的制备及性能评价

石化技术与应用 2013年第5期31卷 370-374页

作者：梁玉龙谭都平钱颖常晓昕车春霞韩伟谷丽芬中国石油兰州化工研究中心甘肃兰州730060

以Pd为活性组分,Al2O3/CeO2为载体,采用浸渍法制备出一系列丙烯腈尾气(AOG)低温氧化催化剂。利用BET,XRD,CO-DRIFTS,XPS等分析方法对催化剂进行了物性表征,并评价了其对AOG中可燃物的催化活性。结果表明,Pd负载量最佳值为3%,负载在CeO2... 详细信息

以Pd为活性组分,Al2O3/CeO2为载体,采用浸渍法制备出一系列丙烯腈尾气(AOG)低温氧化催化剂。利用BET,XRD,CO-DRIFTS,XPS等分析方法对催化剂进行了物性表征,并评价了其对AOG中可燃物的催化活性。结果表明,Pd负载量最佳值为3%,负载在CeO2上的Pd处于更高价态,分散程度优于Al2O3;随着Pd负载量增大,催化剂对CO,C3H6和C3H8的起燃活性均升高,半转化温度(T50)降低;以CeO2作为载体,有助于促进CO和烃类的低温转化。

关键词：丙烯腈丙烯腈尾气低温氧化低温氧化催化剂 Pd负载量

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丙烯腈装置尾气催化燃烧本征动力学

化工学报 2007年第8期58卷 1960-1966页

作者：危丽琼朱吉钦李成岳北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室北京100029

消除内外扩散影响后,在微型固定床积分反应器中开展了国产HPA型负载贵金属催化剂上一氧化碳、丙烯和丙烷单组分及其三组分混合物催化燃烧的实验研究。采用程序升温脱附(TPD)手段考察了反应物在催化剂上的吸附脱附情况,据此推测可能的反... 详细信息

消除内外扩散影响后,在微型固定床积分反应器中开展了国产HPA型负载贵金属催化剂上一氧化碳、丙烯和丙烷单组分及其三组分混合物催化燃烧的实验研究。采用程序升温脱附(TPD)手段考察了反应物在催化剂上的吸附脱附情况,据此推测可能的反应机理,建立了单组分催化燃烧的Eley-Rideal速率模型。运用最小二乘估计和单纯形优化搜索方法对模型参数进行了估值,反应物转化率的模型计算值与实验值吻合良好。同时,将所得单组分动力学模型叠加用于预测多组分催化燃烧时,转化率的计算值与多组分实验结果相容。

关键词：丙烯腈尾气催化燃烧程序升温脱附本征动力学

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催化焚烧技术在丙烯腈装置尾气处理上的应用

催化焚烧技术在丙烯腈装置尾气处理上的应用

用于含氰废气中多污染组分协同脱除的多段组合式催化及其CFD模拟

发挥科技支撑作用深入推进创新发展——吉林省第八届科学技术学术年会

作者：张平刘金刚刘洋中国石油吉林石化公司丙烯腈厂

吉化丙烯腈厂第三套丙烯腈装置配套的AOGC装置采用催化氧化和催化还原技术来处理丙烯腈尾气,将尾气中的丙烯腈、乙腈、丙烯、氮氧化物等有害物质转化成水、二氧化碳、氮气等可直接排放物质,同时回收反应放热,达到了节能环保的目的。介绍... 详细信息

吉化丙烯腈厂第三套丙烯腈装置配套的AOGC装置采用催化氧化和催化还原技术来处理丙烯腈尾气,将尾气中的丙烯腈、乙腈、丙烯、氮氧化物等有害物质转化成水、二氧化碳、氮气等可直接排放物质,同时回收反应放热,达到了节能环保的目的。介绍了AOGC装置的催化氧化反应器、催化还原反应器、余热锅炉、蒸汽过热器、尾气换热器等主要设备,列举了装置在运行过程中发现的问题及解决的措施,通过改造实现了装置稳定运行的目标,且尾气排放符合国家大气污染物排放标准。

关键词：化学工程催化氧化催化还原丙烯腈尾气非甲烷总烃氮氧化物

来源： cnki会议评论

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用于含氰废气中多污染组分协同脱除的多段组合式催化及其CFD模拟

作者：陈祥树北京化工大学

学位级别：硕士

丙烯腈是石化行业中重要的化工原料,国内绝大多数生产丙烯腈的厂家均采用BP公司开发的丙烯氨氧化法工艺技术,生产过程中吸收塔会排出一定量的有机废气,包括C3H3N、CO、C3H6和C3H8等多种污染物组分。随着环保标准越来越严格和规范,能够... 详细信息

丙烯腈是石化行业中重要的化工原料,国内绝大多数生产丙烯腈的厂家均采用BP公司开发的丙烯氨氧化法工艺技术,生产过程中吸收塔会排出一定量的有机废气,包括C3H3N、CO、C3H6和C3H8等多种污染物组分。随着环保标准越来越严格和规范,能够协同脱除多污染物组分的组合催化技术成为工业废气有效治理的一种迫切需要。本课题通过大量文献和实验研究确定用于丙烯腈尾气有效脱除的最佳催化剂(Cu/ZSM-5和Pd/A1203分子筛催化剂),并通过浸渍法制备得到不同负载量的催化剂,运用XRD、SEM和XPS等表征手段对所制备的催化剂进行表征。通过实验室自主搭建的活性评价装置研究丙烯腈尾气分别在两种催化剂上的催化效果,确定催化剂的最佳负载量(wt%=5%Cu/ZSM-5和wt%=0.1%Pd/A12O3);通过改变催化剂组合次序获得脱除丙烯腈尾气的最佳组合次序:弱氧化性催化剂在前将丙烯腈等选择氧化为N2,强氧化性催化剂在后将剩余烃类完全氧化。另外,本文通过建立丙烯腈尾气在Cu/ZSM-5催化剂上燃烧反应的动力学微观动力学模型,在消除内外扩散影响的前提下获得本征动力学实验数据,运用MATLAB分析软件并选用多阶龙格-库塔方程迭代获得丙烯腈尾气在Cu/ZSM-5催化剂上的动力学参数。本文还运用计算流体力学工具(CFD)建立二维多段式组合催化反应器,讨论反应器压降、温度和组分浓度等反应器参数,为工程化应用提供技术参考。

关键词：丙烯腈尾气组合催化多孔介质 CFD模拟