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CuNi-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彩响因素。该方法具有设备简草、组分可调、所得到的粒子分散性好等优点。关键词钢基催化剂分散和洗涤方式XRD中图分类号:TQ06文齜标识码:A文章编号:1007-3973(2007)03-108-01l试验部分图2(b)试样2无水乙醇洗涤1.1样品的制备Cu系催化剂采用Sol-gel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130500346511400514390D42050超声波法搅拌分散,而后加入一定浓度的氨水。控制溶液6924035065|13545378的PH值在759之间,制得AI(OH)3溶胶;在其生成溶胶44515110065149258旷192Bz75833001046142后,向其中加入硝酸盐的混合溶液,并提高搅拌速度。搅拌2251004720065164722100定时间后,以一定的速率加人沉淀剂达到要求的pH值684B06|200501002532581570。|20530100后,反应一定的时间后,停止搅拌,使其陈化20h。经过过2847065|80065|24110100滤,用无水醇洗涤的方式,洗涤至无杂质离子,把沉淀物在330872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,放人坩埚,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,1870.7nm~22825m。而采用清水洗涤的方式时,12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-3198m3174.0m-5633.8m。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射线粉末衍射分析: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难MAXC型X射线仪进行物相分析使用CuKa(k=0.5406nm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y23×105)小于水的表面张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 cosh采用不同的洗涤方式对实验结果的影响见表xa)x(b)。△P正比于。因此,当洗涤剂是乙酶时可以改善凝胶的团聚性。由于乙醇的渗透,并能参与形成cH3CH2 0-Al-OHCH3CH20OAO或CH3CH2 O-H---0-A1-o,在胶粒表图2(a试样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850010m7706439706433』1931207084102022XRD衍射图像分析3855141346B06445854考察了在不同温度下,对催化剂生成物的影响CuZa/N31505306451257(moD:4525:10)如图1所示(如下图)494288501627084|5728245524$6180906|6404757从图1可以观察到,在同一配比下,在500℃时,催化剂675188421026067159;8中没有出现任何品体,而在550℃、600℃均观察到尖晶石6902064|2030B4|00043留m7B06426272中国煤化工No当温度升高625084|280386400000100时,CJ较尖锐,ZnO、cuo衍射CNMHG下转第114页协论丘·20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>0.98,滞后且>095,在这个范围内,此时控制器没有本系统果用P算法进行瞬时投切力式,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,没投入的电闸管导通投切电容器组大约1015毫秒内就完成一个全部动作。PD控制器是一种线性控制器用输出量y0和给定量心之间的容器组也不投入。当检测到cos@不满足要求时,如cos滞误差的时间函数)小0y的比例积分和微分的线性组合构成后且05那么将一定比例的电容器投入并继续监测cos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cos09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入输出芙系为:0E0+1y0)+740由于本4结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,实时监测四m户步进电机受对豪↓电踏的功率并当检测到功*因数减小到08s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PID算法的差分方程为抗器,具有抑制商次谐波功能。该系统结合软件控制可实现△u(k=u(k)uk)对功率因数进行实时监控并根据实际功率因数采用PD算Kp((k)-e(k-1)]+Kle(k) +KD[e(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KpAe(k+Kle(kHKDA2c现了通过无功功率补偿将功率因数提高至095以上。式中Mk)=ek)ek-1)A2e=△e(k)△ek-1)系统中的参数是通过试凑法或实验经验公式来确定的。考文献般较难确定具体数值,调节周期可能会很长,要在系统中水华新型PD控制及其应用DM机桃工业出原社1989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19981或PD控制器使稳态误差在允许的范围内PD算法控制的3杨忠煌黄博俊事文昌单芯片805实务与应用M]北京:中大概过程是直接把△u()的值送给MSc5的内部的寄存国水利水电出版壮20器预设定值比较。分两种状态(1)如果当前值小于输入的设[4]胡伟季晓衡单片机C程序设计及应用实例DM]北京:人民邮电出版社2004定值则投加电容直到输出值等于设定值。(2)如果输出值(5谢嘉妻宣月清冯军.电子线路线性部分(第四版)M]北京: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2002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[上海交通大学学报.20072减少电容器的个数让系统的输出值维持在设定值上接第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a500℃b550℃,c600)催化剂的活性但达到一定厚度后能够阻止CuO扩散进入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NOx在一定程度上能够提高催化剂的活性,与陶跃式研究的升高当温度达到550℃,尖晶石 CuAl,O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与活性氧中国煤化工化铝发生了固相反应随着温度的升高,CuO衍射峰显著CNMHG妇论·200年第3期