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《华南理工大学》 2012年
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过渡金属负载催化剂催化燃烧双分组VOCs的性能

王丽间  
【摘要】:含挥发性有机化合物VOCs (Volatile Organic Compounds)的废气是大气污染的主要来源之一。在众多的VOCs治理技术中,催化燃烧技术由于节能、无二次污染等优点而被国内外广泛应用。实际工业生产过程中排放的有机废气中通常含有多种组分VOCs和水蒸汽,影响着催化剂催化降解VOCs的活性。本文主要研究了过渡金属负载催化剂对单组分VOC及双组分VOCs的催化燃烧性能,以及相对湿度等反应条件对催化剂活性的影响。 本文研究了催化剂制备方法对钴基负载催化剂催化燃烧甲苯的活性的影响。结果表明,与传统浸渍法相比,乙二醇方法制备的Co/cord-EG催化剂具有更高的催化氧化甲苯的活性,由于催化剂表面的活性组分Co主要以Co2+的价态存在,并且以更小颗粒、更高的分散度存在。 本文制备了Mn-Ce催化剂和Cr-Mn催化剂,考察其对于单组分的二氯乙烷、乙酸乙酯及其混合双组份VOCs的催化氧化活性。结果表明,在双组分VOCs的催化燃烧中,较难降解的二氯乙烷的完全氧化温度对于混合VOCs的完全降解起决定因素。此外,随双组分混合气中乙酸乙酯的相对含量增大,双组分VOCs在CrMn_(0.25)/Al_2O_3催化剂上的T90降低。这可能是由于较难降解的二氯乙烷的含量降低了,乙酸乙酯提前催化氧化产生的反应热等原因促进了双组分VOCs的催化氧化。TPD分析发现乙酸乙酯与二氯乙烷同时进行催化燃烧,能够促进VOCs在催化剂表面上的吸附。 本文考察了水蒸气对于CrMn_(0.25)/Al_2O_3催化剂催化氧化双组分VOCs活性的影响。催化剂活性随水蒸气浓度的增加而降低,但降低幅度较小(不超过6%),这表明该催化剂抗湿性能良好。水蒸气对催化剂活性的抑制作用是可逆的。TPD表征发现水分子与VOCs分子之间存在竞争吸附,低温下水蒸气对催化吸剂附VOCs分子的影响较大;高温度时水蒸气对催化剂吸附VOCs分子的影响几乎可以忽略。此外,CrMn_(0.25)/Al_2O_3催化剂在较大的VOCs浓度和空速范围内对双组分VOCs仍具有较高的活性,且稳定性良好。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:X701;O643.3

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【参考文献】
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