等离子体改性对CuO/ZrO2催化乏风瓦斯燃烧的影响
2017-08-07朱丽华高宏亮崔宝君吴庆友
黑龙江科技大学学报 2017年4期
朱丽华, 徐 锋, 高宏亮, 崔宝君, 吴庆友
(黑龙江科技大学安全工程学院,哈尔滨150022)
等离子体改性对CuO/ZrO2催化乏风瓦斯燃烧的影响
朱丽华, 徐 锋, 高宏亮, 崔宝君, 吴庆友
(黑龙江科技大学安全工程学院,哈尔滨150022)
为改善铜基催化剂催化乏风瓦斯燃烧的性能,采用普通浸渍法和低温等离子体改性的方法分别制备了CuO/ZrO2和CuO/ZrO2-P催化剂,利用SEM、BET、XRD、XPS技术对催化剂进行表征,研究等离子体改性作用对催化剂结构和性能的影响。结果表明,CuO/ZrO2-P催化乏风瓦斯燃烧的活性较CuO/ZrO2高。等离子体的改性作用在于增大了催化剂的比表面积,使催化剂的活性组分向表面富集,改善了活性组分的分散性。这使得催化剂的活性得以提高、乏风瓦斯催化燃烧的表观活化能得以降低。
CuO/ZrO2;等离子体;改性;乏风瓦斯;催化燃烧
煤矿乏风瓦斯又称通风瓦斯,因其甲烷含量低、流量大,常规技术较难利用,大部分未进行回收处理而直接排放[1-3]。大量乏风瓦斯直接对空排放,不仅造成了资源的极大浪费,而且带来了诸多环境问题[4-6]。乏风瓦斯的主要利用方式是燃烧。然而,乏风中甲烷含量很低,无法直接点燃或维持燃烧,必须借助于催化剂降低反应活化能,实现在较低起燃温度下的无火焰燃烧,即催化燃烧。催化燃烧技术可以在不降低甲烷转化率的前提下,实现未燃烧碳氢化合物、CO、NOx等污染物的超低浓度排放,甚至零排放[7]。催化燃烧被认为是处理乏风瓦斯的最有效技术手段,也是当前的研究热点[8-9]。利用催化燃烧技术处理乏风瓦斯的前提是制备高活性的催化剂[10]。……
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