周平龙PPT.ppt

1、电气石催化活化装置的设计及性能研究,报告人 ：周平龙 指导教师：薛 刚,电气石催化活化装置的设计及性能研究,报告提纲,电气石催化活化装置的设计及性能研究,研究背景,测试结果与结论,报告 提纲,研究内容,实验方案, 天然气汽车燃料系统没有经过专门的优化导致燃烧不够充分，甲烷含量高。 目前尾气处理主要用催化剂对甲烷进行催化，转化尾气中的甲烷气体。如用LaCoO3作为催化剂，在500下催化甲烷，转化率为64%。转化效果一般。需设计一种更好的转化甲烷的实验装置和方案。,1 研究背景,电气石催化活化装置的设计及性能研究,1.1 催化剂类型,a.贵金属类催化剂； b.非贵金属类催化剂： 钙钛矿型催化剂 六

2、铝酸盐型催化剂,电气石催化活化装置的设计及性能研究,1.2 催化剂,贵金属催化剂具有较高的催化活性游少雄等设计了一种新型的双层单钯三效催化剂。优点：具有高效活性和低开始转化温度；缺点：热稳定性相对较差，且价格昂贵,Royer等人主要以LaCoO3 、LaMnO3 样品催化剂为研究对象，通过氧化还原机理，对CO和CH4 进行催化活性测定。结果发现，Co替代Mn后，它的储氧能力增强了。实验中用到的是LaCoO3催化剂，相对贵金属优点：其在较高温度下（1000）催化效果较好，并且价格较低廉,美国麻省理工的Zarur等等所做的研究最具代表性他们分别采用共沉淀法、溶胶-凝胶法和微乳法制备负载型的六铝酸盐

3、催化剂。优点：很高的高温温度性（近1300）。缺点：其活性较前两种相对较低,电气石,应用,性质,结构,2 电气石,电气石催化活化装置的设计及性能研究,2.1 电气石的结构,电气石沿c轴结构投影图,电气石催化活化装置的设计及性能研究,2.2 电气石的性质,对离子吸附作用,自发极性,远红外辐射性,热电性和压电性,释放负离子,电气石催化活化装置的设计及性能研究,红外活化原理,冀志江,丁燕,2.3 电气石活化甲烷的原理, 物质的中基团的振动频率和红外光的频率一样时，分子会吸收能，并由基态向激发态跃迁，该处波长的光被物质吸收。 甲烷在 6.153 m和7.166 m波段存在光谱吸收带 电气石在414 m

4、波段具有高红外发射率,电气石催化活化装置的设计及性能研究,利用电气石红外辐射设计搭建甲烷活化装置,研究内容,确定甲烷的最佳活化条件,3 研究内容,电气石催化活化装置的设计及性能研究,3.1 搭建活化催化装置,活化催化装置示意图,电气石催化活化装置的设计及性能研究,3.2 活化催化装置组件,电气石催化活化装置的设计及性能研究,表2-3 各部分组件名称、规格型号及厂家,3.3 搭建活化装置组件,活化催化装置各部件实物图,电气石催化活化装置的设计及性能研究,3.4 搭建活化催化装置,活化装置实物图,电气石催化活化装置的设计及性能研究,3.5 搭建活化及催化装置,活化及催化装置实物图,电气石催化活化装

5、置的设计及性能研究,4 实验方案,活化温度,活化剂用量,粒径大小,活化效果影响因素,电气石催化活化装置的设计及性能研究,4.1 三个活化因素影响,不同影响因素活化剂活化催化甲烷温度转化率曲线,电气石催化活化装置的设计及性能研究,4.2 催化活化数据,LC与电气石等催化活性数据,电气石催化活化装置的设计及性能研究,4.3 粒径影响,不同粒径电气石活化催化甲烷温度转化率曲线,电气石催化活化装置的设计及性能研究,4.4 活化温度影响,电气石催化活化装置的设计及性能研究,4.5 活化温度影响,电气石催化活化装置的设计及性能研究,5 结论,2, 本文主要针对目前天然气汽车尾气净化不彻底，缺少专门催化天然气汽车尾气中高浓度甲烷的催化材料这一问题，开发设计了一套甲烷活化及催化装置。 甲烷的活化催化装置主要由活化部分、催化部分和尾气检测分析三个部分组成。 通过对活化催化装置的性能测试得出的实验结果确定最佳活化条件为：电气石粒