不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂同时消除炭烟和NO_(x)的性能研究

柴油机由于其较强的动力性与耐久性等优势,已经广泛应用于运输、农业、建筑等重工业领域。然而,柴油机排放的尾气污染物,如炭烟颗粒和氮氧化物(NO_(x)),严重危害人们的健康和生活环境。因此,消除柴油机尾气中的炭烟颗粒和氮氧化物已成为一项重要的研究课题。通过控制原料中CuSO_(4)的添加量,采用一锅法合成了含有不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂。通过XRD、N 2吸附-脱附、SEM、H_(2)-TPR、NO-TPO、NH_(3)-TPD、Soot-TPR等表征手段,研究了制备的Cu(X)/SSZ-13分子筛催化剂的形貌和物理化学性质,并测试了所合成的催化剂在同时消除炭烟和NO_(x)方面的活性。结果表明,不同Cu含量的Cu(X)/SSZ-13分子筛在同时消除炭烟和NO_(x)方面的活性存在明显差异,Cu含量还会影响Cu(X)/SSZ-13分子筛的形貌、比表面积和氧化还原性能。当Cu含量为1.25时,制备的Cu(1.25)/SSZ-13催化剂表现出最佳的催化性能,其在153~427℃温度范围的NO转化率超过90%,炭烟燃烧的峰值温度(T_(m))为504℃。

同时消除柴油车Soot与NO_x稀土催化剂的研究进展

柴油车尾气排放的污染物已引起严重的环境问题,其中氮氧化物(NOx)和碳烟(Soot)是主要且较难去除的污染物,目前最有效的尾气处理技术之一是NOx-Soot同时催化消除技术,而高效催化剂的研制和开发是该技术的核心,其中稀土催化剂是非常有前景的催化剂之一。本文以NOx-Soot同时催化消除为主线,介绍了该技术中选择稀土催化剂的原因、用于该反应稀土催化剂的类型及反应机理,对不同稀土催化剂同时消除NOx-Soot的活性与选择性进行了对比,并总结性的提出目前该催化剂存在的主要问题和发展方向。

K负载的Co基水滑石基氧化物用于碳烟和氮氧化物同时催化消除的研究

采用恒定pH共沉淀法制备了Co_(2.5)Mg_(0.5)Al_(0.92)Ce_(0.08)水滑石前驱体,经过700℃焙烧后,得到CMACe8催化剂并负载不同含量的K.利用现代表征技术对其进行结构表征,并进行碳烟燃烧和碳烟与NOx同时消除活性测试.XRD和EXAFS测试表明,催化剂中的主要物相是Co3O4.从BET结果看出,利用水滑石前驱体得到的催化剂比表面积较大,更加利于反应物种在催化剂上吸附.H2-TPR表征说明,K的负载促进了催化剂样品中活性氧物种的释放,使得催化剂碳烟燃烧活性和NOx储存活性都得到了提高.但对于同时消除反应,由于NOx储存量过大,碳烟含量恒定,使得NOx消除活性降低,证明高含量的K对该反应起到了抑制作用,其中K的最佳负载量为2%.

Mn_(1-x)(Li,Ti)_xCo_2O_4尖晶石型复合氧化物的制备、表征与催化性能

用柠檬酸配位燃烧法合成了Mn1-x(Li,Ti)xCo2O4系列尖晶石型复合氧化物催化剂,使用FTIR和XRD方法对催化剂结构进行表征,通过程序升温氧化反应(TPO)技术对这些催化剂在模拟柴油机尾气条件下进行同时消除NOx和柴油碳黑反应的活性评价。结果表明,掺杂Li或Ti后的Mn1-x(Li,Ti)xCo2O4系列催化剂仍然保持了完整的尖晶石型复合氧化物结构,这些催化剂对同时消除柴油机尾气中的碳黑颗粒和NOx具有良好的催化性能,其中Li或Ti的掺杂量为x=0.05较佳,结合碳黑燃烧与NOx还原总的催化效果,Mn0.95Li0.05Co2O4具有最好的催化活性。

不同助排方式改善蒸汽吞吐效果实验及数值模拟

由于稠油油藏的蒸汽吞吐开发属于降压式衰竭开采,导致吞吐后期油藏能量不足,蒸汽超覆严重,垂向扫油系数低,开采效果变差。注蒸汽的同时伴注一定量的气体及化学剂辅助蒸汽吞吐可改善流度比,有效改善稠油油藏的开发效果。利用室内单管实验研究了不同助排方式对蒸汽吞吐效果的影响,实验结果表明,与无助排相比,烟道气泡沫助排驱油效率可提高19%。在此基础上,利用数值模拟方法对比多种助排方式对蒸汽吞吐效果的影响,其结果与物理模拟实验结果吻合。综合多方面因素,烟道气泡沫助排效果最佳,其次为氮气泡沫助排,尤其是当地层的非均质性差以及原油粘度较高时,烟道气泡沫辅助蒸汽吞吐的开发效果更为明显。