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co2h2反應(yīng)過(guò)程中催化劑的研究本科畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2026-07-19 18:55 本頁(yè)面

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 16調(diào)壓器TKGC－2/蘇州電器總廠1個(gè)175t液壓千斤頂XK06江蘇通潤(rùn)機(jī)電集團(tuán)1臺(tái)18超級(jí)恒溫器501上海實(shí)驗(yàn)儀器廠1臺(tái)19電動(dòng)攪拌器JJ－2江蘇金壇醫(yī)療儀器廠1臺(tái)20托盤天平JP1－江蘇常熟儀器廠1臺(tái) 序號(hào)名稱純度產(chǎn) 地1Zn(NO3)26H2O分析純上海化學(xué)試劑廠2Cu(NO3)23H2O分析純北京化工廠3無(wú)水Na2CO3分析純齊齊哈爾大學(xué)試劑廠4Al(OH)3化學(xué)純天津化學(xué)試劑廠5MnO2化學(xué)純天津化學(xué)試劑廠6H2高純市售7N2高純市售8CO2高純市售實(shí)驗(yàn)原理催化劑的制備催化劑的制備方法可以分為濕法和干法。干法包括熱溶法、混碾法、和噴涂法等。濕法包括凝膠法、共沉淀法、浸漬法、離子交換法和瀝濾法等。濕法使用較多。其中，濕法中的沉淀法又是制備固體催化劑最常見的方法之一。此法是借助沉淀反應(yīng)，用沉淀劑將可溶性的催化劑組分轉(zhuǎn)化為難溶化合物，再經(jīng)分離、洗滌、干燥、焙燒、成型等工序制成成品的催化劑。由于該法制備催化劑過(guò)程簡(jiǎn)單，制備的崔懷機(jī)活性穩(wěn)定，所以本實(shí)驗(yàn)的催化劑制備方法采用沉淀法。催化劑的制備原理方程式如下：Cu(NO3)2＋Na2CO3＋H2OCu(OH)2 +2NaNO3+CO2Zn(NO3)2+ Na2CO3＋H2OZn(OH)2+2NaNO3+CO2將生成的沉淀混合洗滌過(guò)濾加入其他相應(yīng)的成分，用壓片機(jī)壓片成型后焙燒使分子內(nèi)脫水變成對(duì)應(yīng)的氧化物催化劑。 CO2＋H2合成甲醇的反應(yīng)原理 CO2+3H2CH3OH+H2O (1)CO2+H2CO+H2O (2)CO+2H2CH3OH (3) 實(shí)驗(yàn)流程圖231 催化劑的制備流程 CO2+H2CH3OH 合成反應(yīng)流程圖232 CO2加氫合成甲醇工藝流程圖實(shí)驗(yàn)操作步驟催化劑Cu系氧化物的制備、樣品二的制備(1) 用托盤天平準(zhǔn)確稱量50g Cu(NO3)23H2O和50g Zn(NO3)26H2O放入250ml的燒杯中，加入蒸餾水溶解。(2) 稱取100g無(wú)水碳酸鈉加入蒸餾水配制成1mol/l的溶液。(3) 將配制好的碳酸鈉溶液緩慢的加入到Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中，邊加邊用攪拌器攪拌。同時(shí)測(cè)試pH值，控制pH值在810之間。(4) 在常溫下靜止沉化4h之后抽濾，濾餅洗滌（打漿）抽濾，重復(fù)操作之至pH為中性。(5) 將濾餅放入烘箱，烘箱溫度控制在110℃，烘8小時(shí)。(6) 將烘干后的濾餅稱重（共計(jì)60g），并將其均勻分成兩份。取其中一份（30g）加入6gAl(OH)3碾壓成均勻顆粒之后。分別將其用壓片機(jī)壓制成片。(7) 將成型的片狀樣品放入電爐中在500℃下焙燒4小時(shí)。(8) 最后得到樣品一、樣品二。2. 樣品三、樣品四的制備(1) 用托盤天平準(zhǔn)確稱量50g Cu(NO3)23H2O和50g Zn(NO3)26H2O放入250ml的燒杯中，加入蒸餾水溶解。(2) 稱取100g無(wú)水碳酸鈉加入蒸餾水配制成1mol/l的溶液。(3) 將配制好的碳酸鈉溶液緩慢的加入到Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中，邊加邊用攪拌器攪拌。同時(shí)測(cè)試pH值，控制pH值在810之間。(4) 在70℃的水浴中靜止沉化4h之后抽濾，濾餅洗滌（打漿）抽濾，重復(fù)操作之至pH為中性。(5) 將濾餅放入烘箱，烘箱溫度控制在110℃，烘8小時(shí)。(6) 將烘干后的濾餅稱重（共計(jì)47g），并將其均勻分成兩份。取其中一份（30g）加入6gAl(OH)3碾壓成均勻顆粒之后。取其中另一份加入3g 石墨和3g Al(OH)3研磨，分別將其用壓片機(jī)壓制成片。(7) 將成型的片狀樣品放入電爐中在500℃下焙燒4小時(shí)。(8) 最后得到樣品三、樣品四。3. 樣品五、樣品六的制備(1) 用托盤天平準(zhǔn)確稱量50g Cu(NO3)23H2O和50g Zn(NO3)26H2O入250ml的燒杯中，加入蒸餾水溶解。(2) 稱取100g無(wú)水碳酸鈉加入蒸餾水配制成1mol/l的溶液。(3) 將配制好的碳酸鈉溶液緩慢的加入到Cu(NO3)2和Zn(NO3)2的混合溶液中，邊加邊用攪拌器攪拌。同時(shí)測(cè)試pH值，控制pH值在810之間。(4) 在70℃的水浴中靜止沉化4h之后抽濾，濾餅洗滌（打漿）抽濾，重復(fù)操作之至pH為中性。(5) 將濾餅放入烘箱，烘箱溫度控制在110℃，烘8小時(shí)。(6) 取出濾餅（38g）均勻分成兩份，取其中一份加入6gMnO2研磨，取其中另一份加入3g MnO2和3g Al(OH)3研磨，分別用壓片機(jī)將其壓片成型(7) 將成型的片狀樣品放入電阻爐中焙燒，焙燒溫度同上，都是500℃，焙燒時(shí)間為4小時(shí)。(8) 得到樣品五和樣品六。催化劑的活性評(píng)價(jià)對(duì)催化劑的活性評(píng)價(jià)采用的是固定床微反裝置，評(píng)價(jià)的條件為：將制作的催化劑研磨之后，從中篩選40～60目的催化劑，裝入固定床反應(yīng)器中。通入3％H2/N2,以1℃ /min的速度進(jìn)行升溫，在300℃下恒溫2h進(jìn)行催化劑還原，再在一定的溫度、壓力、空速條件下進(jìn)行二氧化碳加氫反應(yīng)，反應(yīng)物用氣相色譜進(jìn)行在線分析。1. 固定床微反裝置的使用(1) 減壓閥的使用～，安全閥會(huì)自動(dòng)打開排氣，減壓閥最大額輸出壓力值為低壓表滿量程的1/2，因此所使用的壓力要在減壓閥所允許的最大輸出壓力范圍內(nèi)使用。打開鋼瓶的閥門時(shí)應(yīng)避免站在減壓器的正面及出口處，且要緩慢打開以避免發(fā)生事故。(2) 質(zhì)量流量計(jì)的使用質(zhì)量流量計(jì)是有流量顯示儀和質(zhì)量流量控制器組合而成的，前者是控制器，后者為執(zhí)行器。～，可承受壓力為10MPa，當(dāng)實(shí)際壓力不在器所規(guī)定的壓力范圍內(nèi)時(shí)，器將不能有效控制質(zhì)量流量。因此盡可能讓其工作在其所規(guī)定的壓力范圍內(nèi)。且不可超過(guò)其最大的工作壓力（10MPa）。質(zhì)量顯示儀的使用。在其使用前先將其調(diào)零。當(dāng)其不使用時(shí)，應(yīng)處于關(guān)閉位置。但進(jìn)料時(shí)，應(yīng)處于閥控位置，并調(diào)節(jié)設(shè)定旋鈕，使其顯示所需的流量值。需清洗管路時(shí)，將其置于清洗位置，但注意不要時(shí)間太長(zhǎng)。之后先將其置關(guān)閉位，后置閥控位。其使用前先用泡沫流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。具體方法為：用N2標(biāo)定，將流量顯示儀置于閥控位置。旋轉(zhuǎn)設(shè)定旋鈕，使其顯示值為100，等穩(wěn)定后，用泡沫流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定。記錄流過(guò)100ml氣體所用的時(shí)間。(3) 截止閥的使用旋鈕處于豎直方向?yàn)榻刂梗椒较驗(yàn)殚_通。(4) 管式加熱器管式加熱器由管式電爐和AI708P型儀

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