Sol-Gel法制备Cu/Ni-Zn甲醇低温裂解催化剂影响因素的研究

Sol-Gel法制备Cu/Ni-Zn甲醇低温裂解催化剂影响因素的研究口孙康波万新国(沈阳理工大学辽宁·沈阳110168)摘要本文从洗涤方式,对催化剂的制备技术进行了研究,考察了对粒度及产物的影响因素。该方法具有设备简单、组分可调、所得到的粒于分散性好等优点。关键词铜基催化剂分散和洗涤方式XRD中图分类号:TQ6文献标识码:A文章编号:1007-3973(2007)03-108011试验部分图2b)试样2无水乙醇洗涤11样品的制备G(O COLCu系催化剂采用Sol-ge制备,将加有表面活性剂的AI0No3)3·9H2o用去离子水溶解,在室温条件下,用13050031406114143900420506128717超声波法搅拌分散,而后加入一定浓度的氨水。控制溶液15869483506|135453878的PH值在759之间,制得AI(OH)3溶胶;在其生成溶胶17445151006|19258719Bz|530816461后,向其中加入硝酸盐的混合溶液,并提高搅拌速度。搅拌21251006210065|16472100定时间后,以一定的速率加人沉淀剂,达到要求的pH值243658846068|200050100283256575470820530100后,反应一定的时间后,停止搅拌,使其陈化20h。经过过284708008524a100滤,用无水醇洗涤的方式,洗涤至无杂质离子,把沉淀物在339065。7202680,10100指定的方式下于105℃干燥。干燥后的前驱体,经过研磨从以上的结果来看,采用乙醇洗涤时,所制备的粉体颗后,放入坩埚,至于马弗炉中,在500℃-600℃下,煅烧粒最小的粒径为1294m,粒径分布区域为:1294m34h制备出超细粒子。2059mm,18707nm-2282.5m而采用清水洗涤的方式时,1.2样品表征所制备的粉体颗粒最小粒径为1801nm,粒度分布为180.mm颗粒粒度通过90 plus particle size analyzer BrOORHA-319.mn3174.0m~56338m。因此,用清水洗涤制得VEN测定的产物发生了较严重的团聚现象颗粒粒径较大。XRD射线粉末行射分析:日本理学 RigalwRotaflex D/在洗涤分离过程中洗涤次数越多,分离时间越长,越准MAc型x射线仪进行物相分折使用 Cu Ko(k=015406m分离。在洗涤过程中使用无水乙醇可以消除硬团聚去除)射线。管电压40kV,管电流30mA,扫描速度8(°min部分物理吸水,乙醇或它与水形成的溶液取代了原来毛细管2结果与讨论中的水。由于乙醇的表面张力(r22.3×105)于水的表面张21洗涤方式对实验结果影响力(y-71.9×105)。根据 Laplace公式:毛细管力△P=2 cos/r采用不同的洗涤方式对实验结果的影响见表Xa)、xb)。△P正比于v。因此当洗涤剂是乙醇时可以改善凝胶的团聚性。由于乙醇的渗透,并能参与形成cH3 CH2-0-Al-OH、CH3CH200AO或CH3CH2心H0A4O,在胶粒表图2a)样1清水洗涤面也可能形成CHCH20H…OAO。乙基或乙氧基的存在在与空间位阻效应对于抑制胶粒表面形成AOA键大有益处3650010m0387063531931204708|4102022XRD衍射图像分析38558141348考察了在不同温度下对催化剂生成物的影响 Cu/Zn/Ni42110031505306151257064(mo:452510)。如图1所示(如下图)4042885162704|57282455245|1809064|6404757从图1可以观察到,在同一配比下,在500℃时,催化剂67518|20280047546即中没有出现任何品体,而在550℃、600℃均观察到尖晶石60208420308043留m80|x272005917100CALO4、CuO、znO衍射峰,而没有观察No。当温度升高825084|280386A10000时,CuA0尖晶石衍射峰增强峰形变的较尖锐,znO、cuo衍射峰减弱下转第114页妇停论五·200年第3期量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成大功率设备电在调节中,当功率因数这个物理量满足要求时,如cos压波动谐波增大等诸多因素超前且>098,滞后且>095,在这个范围内,此时控制器没有本系统采用PD算法进行瞬时投切方式通过脉冲信号使品控制信号发出,这时已投入的电容器组不退出,没投人的电闸管导通,投切电容器组大约10-5毫秒内就完成个全部动作。容器组也不投人。当检测到cos不满足要求时,如cos@滯PD控制器是一种线性控制器用输出量y(和给定量心之间的误差的间函数0y)的比例积分和微分的线性组合构成后且09.那么将一定比例的电容器投入并继续监测eoso控制量dPD控制组合了比例控制积分控制和微分控制这的变化。当检测到超前信号如cos098即呈容性载荷时,三种基本控制规律通过改变调节器参数来实现控制其基本输那么控制器就逐一切除电容器组输出关系为:m0=g0+1/ox+xn40山]由于本4结蒋本系统主要由功率因数监控部分和功率因数补偿部分系统需要的不是功率因数的绝对值,而是功率因数的增量,构成。系统以8051单片机为控制器,采用AD转换器将模需要用PD的“增量算法”,其简化示意图如图所示拟电压转换成数字信号,通过对数字信号的测量,实时监测算准户“进电机]“投对最电路的功率并当检测到功率因数减小到085以下时,采用PD算法,以无极性的电容进行功率因数补偿,达到提高效率量式PD控制算法简化示意图的目的。另外在补偿装置中电容器组串接了一定比例的电增量式PD算法的差分方程为抗器具有抑制高次谐波功能。该系统结合软件控制可实现△uk=ux)u(k-)对功率因数进行实时监控,并根据实际功率因数采用PD算Kplek)-e(k-1)+Kle(kfKDfe(k-2e(k-1)+e(k-2)]法实时控制电容的投切量增加无功功率以提高效率。实=Kp△e(k+Kle(k)HKD△2e0)现了通过无功功率补偿将功率因数提高至095以上式中s(k=e(k)ek-)A2e()△e(k)△k1)系统中的参数是通过试凑法或实验经验公式来确定的。◆~文献般较难确定具体数值,调节周期可能会很长,要在系统中胸永华新型PD控制及其应用M机械工业出版社.19989要反复调节。[2]李朝青单片机原理及接口技术[M北京:北京航天航空大学鉴于本系统是个滞后系统且允许有静差应适当选择P出版社1981或PD控制器使稳态误差在允许的范围内。PD算法控制的3】杨忠煌黄博俊李文昌单芯片8051实务与应用M]北京:中大概过程是:直接把△u(k)的值送给MSC51的内部的寄国水利水电出板社2001[4]胡伟季晓衡单片机C程序设计及应用实例M北京:人民器预设定值比较。分两种状态(1)如果当前值小于输入的设邮电出版社2004定值则投加电容直到输出值等于设定值。()如果输出值(5]谢嘉奎宣月清冯军电子线路线性部分(第四版)M.把裹:大于或等于设定值则减少电容器个数当一旦检测到输出值高等教育出版社200小于设定值时投加电容器返回状态(1)。通过不断的投加和6]基于分数阶PD控制器的车辆方向控制[门上海交通大学学减少电容器的个数,让系统的输出值维持在设定值。报.2007.2上接第108页减弱,同时cuAl/O4衍射峰明显增强,说明高温有利于其发生固相反应低温没有发生固相反应。而在几个图像中都没有形成No的图像,可能有以下原因:一是此物质都是以非晶态物质的形态存在,二是两种物质均在载体表面粒径比较小,分散性比较高,三是与载体或者助剂发生了反应,生成了新的物质。有文献已经指出,虽然CuAO4在一定程度上能够降低图1温度对催化产物的影响500b5056006)催化剂的活性但达到一定厚度后能够阻止CuO扩散进人AlO3体系;测试中可能存在一定量的非晶态组分znO和可见达到一定温度时,晶型才会形成,并且随着温度NOXx在一定程度上能够提高催化剂的活性与陶跃武研究的升高,当温度达到550℃尖晶石CuAO晶型才出现的课题有相似的机理。从这方面分析,在催化剂反应过程中,表明CuO与活性氧化铝发生了固相反应随着温度的升高,CuO衍射峰显著2·200年第3期