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文档简介

氧化铝催化尿素水解合成氨使其安全使用于电厂烟道气的处理摘要背景：氨气可以提高静电除尘器除去锅炉中由于燃料的燃烧而产生的粉煤灰的效率。目前，氧化铝催化尿素水解制氨用于烟道气的处理已经处于研究阶段。结果：研究了温度、催化剂和初始浓度对转化率的影响，结果表明转化率随着温度的上升呈指数增长，催化剂的添加和氨初始浓度的增加促进了转化率的增大。实验在不同的催化剂用量下进行，找到了在特定的原料浓度下最适宜的催化剂用量。结果：对反应动力学的研究表明了反应时间对尿素制氨效率的影响。使用氧化铝时，催化尿素水解反应可以作为一级反应，同时测定了不同温度下反应的反应常数和活化能。关键字：氨；尿素；尿素水解；催化剂；氧化铝；处理烟道气引言人口的增长和工业的发展都需要可持续的电力，当今社会主要依靠热发电站的煤燃烧来生成电。然而，煤的燃烧导致大量灰烬、粉煤灰的生成。粉煤灰微粒在烟道气中以悬浮体的形式存在，导致周围环境中浮游粒子状物质（SPM）的增长。因此，为保护环境，减少SPM的排放变得十分必要。为了达到这个目的，使用了几个污染控制装置例如旋风分离器、袋式过滤器和静电除尘器（ESPs）。然而旋风分离器和袋式过滤器都有它们各自的缺点，ESPs是最广泛应用于热发电站来降低SPM排放的装置，主要是由于（1）它可以以较高的效率除去粒子（99%的转化率。在150时，随着反应时间从10至60分钟增长，转化率从15.83%大幅度的增长到44%；160从36.13%增加到67.17%（图6）。图7显示了时间对未反应的尿素的浓度的影响。最初，未反应的10%的尿素浓度为1.85mol L-1。随着反应的进行，剩余尿素液体的数量逐渐减少，从数据中可以计算出反应的速率。将不同温度下的对作图，得到n和的值。n的平均值接近1，因此该反应可以看作一级反应。速率常数在较高温度时上升，使用阿伦尼乌斯方程从1/T对lnk的作图中计算出活化能和频率因子。 通过图表得出，活化能为61KJ mol-1，频率因子为9.089105min-1。结论此项工作的目的是为了研究在间歇式反应器中以氧化铝为催化剂催化尿素水解制氨。研究表明，对于10浓度的尿素溶液，8g L-1为催化剂的最佳用量；随着温度的增加转化率呈指数增长；在较高温度时压强上升并伴随着转化率的增大，这也预示着压强或许是影响转化率的另一个重要因素，这对于今后的研究是一个很好的课题；剩余反应液的浓度随着反应的进行而减少，当反应在一定温度下长时间进行，转化率大幅度的上升，因此可以推断出反应时间对转化率有重要的影响。对反应动力学的研究表明，反应是拟一级反应，速率常数随着温度的增加而增大，从150时的28.810-3min-1增大到170时的6310-3min-1
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