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本文主要针对开滦(集团)有限责任公司己二酸装置N2O尾气的减排,开展了两部分工作,第一部分是筛选出用于催化分解N2O的过渡金属活性组分及其负载量。另一部分是开发制备工业中试催化剂,并完成了N2O尾气中试实验。第一部分工作以型号为P-DF-07-LSi的拟薄水铝石为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列CoCuFeCe/γ-Al2O3催化剂、CoCuNiZn/γ-Al2O3催化剂,并在微型固定床反应器上对催化剂进行了活性评价,采用XRD、BET、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征。实验结果表明,所有催化剂经过550℃焙烧4 h后,均具有尖晶石结构。催化剂的比表面积随着金属氧化物负载量的增加有所降低。催化剂中铜的氧化物可以降低还原峰温度,进而明显提高催化剂的活性,其中,当Co负载量为9%、Cu负载量为16%、Zn负载量为3%时,催化剂的活性最好,N2O转化率达100%时反应温度为528℃。研究了载体γ-Al2O3和Hβ分子筛的比例对CoCuZn催化剂的影响,两种载体经过机械混合后并没有发生明显的堵孔现象,Hβ分子筛载体增强了催化剂的还原能力,能够明显提高催化剂催化分解N2O的活性。第二部分工作主要是生产了约两百公斤的工业催化剂并考察了其在中试装置催化分解N2O的活性。考虑到催化剂制备成本,选择以型号为P-DF-03的拟薄水铝石为载体,以工业级原料硝酸钴、硝酸铜、硝酸铈为活性组分前驱体,通过挤压成型法制备五叶草形催化剂。首先以单因素实验法考察了成型条件对五叶草形催化剂的物理性质以及其催化分解N2O活性的影响,包括HNO3浓度、田菁粉含量以及水粉比。结果表明,随着HNO3浓度和水粉比的不断提高,成型催化剂的机械强度先增大后减小。成型催化剂的机械强度随着田菁粉含量的增加而降低。田菁粉含量和水粉比的改变对催化剂活性没有明显影响。其次,用正交试验法综合考察了HNO3浓度、田菁粉含量、水粉比对五叶草形催化剂的机械强度和催化分解N2O活性的影响,确定了制备五叶草形催化剂的最优条件:HNO3浓度为0.6%,田菁粉含量为3%,水粉比为0.35 mL·g-1。依托开滦(集团)有限责任公司己二酸尾气处理中试装置研究了CoCuCe/γ-Al2O3催化剂在真实的己二酸尾气环境下的性能,主要研究了体积空速、入口温度以及N2O入口浓度对N2O催化分解的影响。在第一次实验时,将92 kg的催化剂装填在ID560*H720反应器中。结果表明,体积空速2500 h-1,入口温度550℃,N2O入口浓度10%时,达到N2O的最大转化率93.3%,反应器的出口温度为647.2℃。在第二次实验时,再装填43 kg催化剂于反应器中,在体积空速2288 h-1,入口温度520℃,N2O入口浓度11.71%时,N2O转化率可达99.27%,此时反应器出口温度为694.5℃,达到合作企业的要求(N2O转化率达99%时反应出口温度在700℃内)。