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铜锰型催化剂对低浓度乙醇的催化燃烧性能

环境工程技术学报 2023年第2期13卷 527-533页

作者：杨曦怒罗兰妮周敬懿刘建英何俊良卓磊黎云于海晨成都信息工程大学资源环境学院

乙醇汽油车尾气中除了传统汽油车的三大常规污染物(CO、NO_(x)和HCs),还含有导致光化学烟雾和臭氧污染的醇醛类非常规有机物。采用共沉淀法制备了CuO_(x)、MnO_(x)和CuMnO_(x)催化剂用于乙醇汽油车冷启动排放的低浓度乙醇的催化燃烧,同... 详细信息

乙醇汽油车尾气中除了传统汽油车的三大常规污染物(CO、NO_(x)和HCs),还含有导致光化学烟雾和臭氧污染的醇醛类非常规有机物。采用共沉淀法制备了CuO_(x)、MnO_(x)和CuMnO_(x)催化剂用于乙醇汽油车冷启动排放的低浓度乙醇的催化燃烧,同时采用氮气吸附脱附技术(BET)、X射线衍射(XRD)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行了表征。研究表明,CuMnO_(x)催化剂对低浓度乙醇具有较好的低温催化活性;当反应温度为185℃时,CO_(2)产率可达86%,优于单一的CuO_(x)催化剂(约20%);同时,CuMnO_(x)比MnO_(x)具有较高的CO_(2)选择性。Cu、Mn之间的相互作用改变了催化剂的织构、结构和氧化性能,引起了催化剂表面晶貌和电子环境的变化,使得CuMnO_(x)催化剂表面具有大量的氧缺陷位,有利于氧分子在其表面的吸附,进而活化成表面活性氧物种。

关键词：铜锰型催化剂乙醇汽油车尾气冷启动低浓度乙醇催化燃烧

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填充床反应管内甲醇催化燃烧数值模拟

化学工程 2023年第3期51卷 72-77页

作者：郭强朱同杨财毛季钰冲丁梓亮陆青松常州大学石油工程学院江苏常州213000

为探究填充床反应管内甲醇催化燃烧规律,运用Fluent软件结合多孔介质模型,对内径30 mm,长1000 mm的填充床反应管内甲醇和空气在铂(Pt)上催化燃烧过程进行了数值模拟。通过分区设置催化反应和气相反应,分析了不同入口速度、当量比和入口... 详细信息

为探究填充床反应管内甲醇催化燃烧规律,运用Fluent软件结合多孔介质模型,对内径30 mm,长1000 mm的填充床反应管内甲醇和空气在铂(Pt)上催化燃烧过程进行了数值模拟。通过分区设置催化反应和气相反应,分析了不同入口速度、当量比和入口温度对燃烧过程的影响。研究结果表明:贫燃、低流速有利于催化反应,富燃、高流速易引发气相反应;入口流速不大于0.5 m/s,当量比不大于0.8时,反应主要发生在催化床层段;甲醇催化转换率随入口温度的增加而增加,但增加速率逐渐减小,考虑经济性及高效性,入口温度选取在373 K为宜。研究结果可为实际填充床催化燃烧反应器的设计和优化提供一定参考。

关键词：填充床甲醇多孔介质催化燃烧数值模拟

前驱体转化法可控制备γ-二氧化锰及其催化燃烧甲苯性能

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无机盐工业 2022年第6期54卷 134-141页

作者：唐诗昌程高刘琪叶凡孙明余林广东工业大学轻工化工学院广东省教育厅清洁化学技术重点实验室广东广州510006

采用前驱体转化法将四氧化三锰分别与硝酸、硫酸、醋酸进行歧化反应,制备了3组γ-二氧化锰催化剂(Mn-N、Mn-S、Mn-A),研究了不同酸对产物结构和形貌的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(HR-TEM)、氮气吸附-脱附、X... 详细信息

采用前驱体转化法将四氧化三锰分别与硝酸、硫酸、醋酸进行歧化反应,制备了3组γ-二氧化锰催化剂(Mn-N、Mn-S、Mn-A),研究了不同酸对产物结构和形貌的影响。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(HR-TEM)、氮气吸附-脱附、X射线光电子能谱(XPS)、氢气程序升温还原(H_(2)-TPR)和氧气程序升温脱附(O_(2)-TPD)等表征方法系统分析了各产物的物化性质,并采用甲苯催化燃烧作为探针反应用于评估γ-二氧化锰催化剂的活性。结果表明,经硝酸处理得到的催化剂Mn-N具有最佳的甲苯催化燃烧活性,在质量空速为40000 mL/(g·h)条件下,起燃温度T_(10)(对应转化率为10%)为190℃,完全燃烧温度T_(90)(对应转化率为90%)为229℃。这可能与其具有较大比表面积、较高的锰(Ⅲ)和吸附氧物种含量、较好的可还原性和晶格氧流动能力有关。此外,经过连续30 h的稳定性实验,Mn-N仍可保持良好的催化活性。

关键词：前驱体转化四氧化三锰 γ-二氧化锰甲苯催化燃烧

Pt-CuMnCeO_(x)/堇青石微波催化燃烧VOCs性能

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环境工程学报 2022年第5期16卷 1569-1578页

作者：张继宾卜龙利陈瑾张丹庆田野任帅康鲁香港代菁雯西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055 陕西省环境工程重点实验室西安710055 教育部西北水资源与环境生态重点实验室西安710055

微波催化燃烧是一项新的VOCs处理技术,提升VOCs处理效率的关键在于开发催化活性更高、性能更稳定的催化剂。将贵金属Pt与铜锰铈金属氧化物复合制备了Pt-CuMnCeO_(x)/堇青石催化剂,SEM、BET和XRD表征基础上测试催化剂对双组分VOCs-甲苯... 详细信息

微波催化燃烧是一项新的VOCs处理技术,提升VOCs处理效率的关键在于开发催化活性更高、性能更稳定的催化剂。将贵金属Pt与铜锰铈金属氧化物复合制备了Pt-CuMnCeO_(x)/堇青石催化剂,SEM、BET和XRD表征基础上测试催化剂对双组分VOCs-甲苯和乙酸乙酯的催化活性与稳定性。研究表明,Pt的复合提高了催化剂表面活性颗粒的分散性,增大了催化剂的比表面积和孔体积,升高了铜锰价态而提高了催化剂的低温催化活性。微波功率40 W时,Pt-CuMnCeO_(x)/堇青石催化剂的甲苯和乙酸乙酯的降解效率高出CuMnCeO_(x)/堇青石16%和11%;微波功率70 W时,Pt-CuMnCeO_(x)/堇青石催化剂可完全去除甲苯和乙酸乙酯,总VOCs去除率达97%左右且活性保持稳定。本研究结果可为微波催化燃烧VOCs技术提供参考。

关键词：微波 CuMnCeO_(x)/堇青石 Pt复合催化燃烧 VOCs

球磨法制备的Cu基催化剂应用于乙酸乙酯催化燃烧反应的研究

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浙江大学学报（理学版） 2023年第4期50卷 472-482页

作者：陈韩叶雨航王晴叶育川蒋越彭东徐婧臧绍宏莫流业浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022

挥发性有机废气(volatile organic compounds,VOCs)的大量排放对环境造成了严重危害,催化燃烧是去除VOCs的有效方法之一。使用简单且环保的催化剂制备方法一直是催化燃烧中催化剂研究的重点与难点之一。以CeO_(2),Al_(2)O_(3),La_(2)O_... 详细信息

挥发性有机废气(volatile organic compounds,VOCs)的大量排放对环境造成了严重危害,催化燃烧是去除VOCs的有效方法之一。使用简单且环保的催化剂制备方法一直是催化燃烧中催化剂研究的重点与难点之一。以CeO_(2),Al_(2)O_(3),La_(2)O_(3)和ZrO_(2)等氧化物以及相应的氢氧化物为载体前驱体,采用球磨法制备了一系列负载型Cu基催化剂,比较了不同氧化物和相应氢氧化物载体前驱体对乙酸乙酯(ethyl acetate,EA)催化燃烧性能的影响,并用XRD、TEM、XPS和H_(2)-TPR等对催化剂进行了表征。结果表明,除Al(OH)_(3)外,以氢氧化物为载体前驱体的催化剂还原性能更好、表面高分散CuO相对质量分数更高、EA催化燃烧的性能更优。除10%-Cu-Al(AlH)催化剂外,10%-Cu-YH比10%-Cu-Y具有更高催化活性的原因之一是前者形成了更小尺寸的纳米复合物。此外,催化剂的活性与催化剂表面的氧物种比例(O_(ads)/O_(latt))呈正相关。在所制备的Cu基催化剂中,以Ce(OH)_(4)和Zr(OH)_(4)为载体前驱体制备的10%-Cu-CeH(T_(50)=214℃,T_(95)=238℃)和10%-Cu-ZrH(T_(50)=217℃,T_(95)=239℃)催化剂在EA催化燃烧中的性能更好,具有潜在的工业应用价值。研究结果可为VOCs催化燃烧的负载型非贵金属催化剂设计和制备提供参考。

关键词：球磨法 Cu基催化剂乙酸乙酯 VOCs 催化燃烧

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催化氧化降解挥发性有机物研究进展

上海环境科学 2024年第2期43卷 71-81,89页

作者：韩金峰解玉周喜宝王彪张胜东朱姿霖韩小乐金日成综合大学地球环境科学系平壤999093 山东省淄博市生态环境局周村分局淄博255300

系统论述了贵金属催化剂、非贵金属催化剂、钙钛矿催化剂和双功能吸附-催化剂对VOCs的催化氧化特性及催化燃烧机理、催化剂失活和再生等最新研究进展。

关键词：挥发性有机物 (VOCs) 催化燃烧催化剂失活再生

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乳制品行业压缩空气系统无油化改造案例浅析

中国乳业 2024年第6期 90-95页

作者：吴渝靳永胜李彬辛晓良孙新梁瞿赠名重庆鲍斯净化设备科技有限公司重庆401336 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司内蒙古呼和浩特011599 内蒙古蒙牛圣牧高科奶业有限公司内蒙古巴彦淖尔015200

阐述催化式除油系统在内蒙古蒙牛圣牧高科奶业有限公司喷油螺杆压缩机系统改造项目中的应用,结合催化燃烧式除油原理,以及改造后实际应用效果,针对乳制品及相关食品行业对无油空气等级的严格要求,提出一种将含油压缩空气系统无油化改造... 详细信息

阐述催化式除油系统在内蒙古蒙牛圣牧高科奶业有限公司喷油螺杆压缩机系统改造项目中的应用,结合催化燃烧式除油原理,以及改造后实际应用效果,针对乳制品及相关食品行业对无油空气等级的严格要求,提出一种将含油压缩空气系统无油化改造思路和方法,并针对无油螺杆压缩机实际运行环境提出优化建议。

关键词：无油压缩空气喷油螺杆压缩机除油催化燃烧无油螺杆压缩机

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尖晶石和钙钛矿型钴氧化物催化燃烧挥发性有机物的研究进展

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环境工程 2023年第S2期41卷 406-412,416页

作者：游子娟谭服鼎陈积源杨裕萍李婉霞陈汉林广东石油化工学院环境科学与工程学院广东茂名525000 中国科学院广州地球化学研究所矿物重点实验室广州510630

挥发性有机物(VOCs)是大气中臭氧(O_(3))和PM_(2.5)的重要前体物,而O_(3)与PM_(2.5)是当前最突出的空气质量问题之一,对环境和人体造成严重危害。因此,高效消除VOCs对提高空气质量至关重要。催化氧化法具有净化效率高、无二次污染、能... 详细信息

挥发性有机物(VOCs)是大气中臭氧(O_(3))和PM_(2.5)的重要前体物,而O_(3)与PM_(2.5)是当前最突出的空气质量问题之一,对环境和人体造成严重危害。因此,高效消除VOCs对提高空气质量至关重要。催化氧化法具有净化效率高、无二次污染、能耗低等优点,是VOCs最有效的一种治理技术之一。近年来,热催化氧化法的催化剂研发取得了许多新进展。特别是钴基氧化物催化剂,具有价格低廉、还原性能好、效率高和稳定性强等优点,被认为是高效VOCs贵金属催化剂的替代者。综述了近年来尖晶石和钙钛矿型钴氧化物纳米材料在热催化氧化VOCs中的研究进展。同时,对相关反应机理进行详细的综述。最后,提出了当前研究的不足和未来的发展方向。

关键词：大气污染控制 VOCs 催化燃烧钴基氧化物改性整体式催化剂反应机理

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印刷涂料车间VOCs处理系统的工艺设计

清洗世界 2024年第1期40卷 23-25页

作者：樊振国孙朝阳马琳洛阳职业技术学院城建学院河南洛阳471000

在印刷涂料生产过程中产生的挥发性有机物(VOCs)对工厂附近居民和车间工人的身体健康影响严重,随着国家环保要求的越来越高,VOCs处理势在必行。本文对印刷涂料车间的VOCs处理系统工艺进行了详细设计。首先,对车间产生的污染源进行了分析... 详细信息

在印刷涂料生产过程中产生的挥发性有机物(VOCs)对工厂附近居民和车间工人的身体健康影响严重,随着国家环保要求的越来越高,VOCs处理势在必行。本文对印刷涂料车间的VOCs处理系统工艺进行了详细设计。首先,对车间产生的污染源进行了分析,通过计算确定了系统风量和排放标准;然后,通过各种工艺的比较,选用活性炭吸附加催化燃烧脱附的工艺为最佳处理方案;最后,通过对处理工艺参数设定、系统运行及安全操作进行了详细设计。本工艺采用新型的活性炭纤维吸附材料,提高了系统的吸附性能;并且采用催化燃烧、余热回收的脱附工艺在降低能耗的同时减少了VOCs的排放,满足国家的节能减排要求。

关键词： VOCs 活性炭吸附催化燃烧换热