|
|
Тестирование катализаторов в модельной реакции окисления СОКаталитическую активность синтезированных образцов исследовали в модельной реакции окисления CO на установке проточного типа (Рисунок 6) в Институте катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, г. Новосибирск. Реакционная смесь содержала 0.15 % (об.) СО и 5 % (об.) кислорода в азоте. Концентрацию монооксида углерода определяли при помощи газового анализатора фирмы «Siemens». Температуру в реакторе плавно поднимали от 60 до 325 °С со скоростью 10 °С/мин. Объемная скорость реакционного потока составляла 334 см3/мин. Каждый образец катализатора подвергался трем циклам нагрева-охлаждения, что позволяло оценивать стабильность работы катализатора. В качестве критерия для сопоставления активности и стабильности катализаторов, исследованных при варьировании концентрации компонентов реакционной смеси, использовали температуру превращения 50 % монооксида углерода.
Рисунок 6– Схема экспериментальной установки 1 – баллоны с исходными реагентами; 2 – кран с воздухом; 3 – фильтр от механических примесей; 4 – Flow Mass Controller (регуляторы потока); 5 – сатуратор; 6 – термошкаф; 7 – блок смешения потоков; 8 – электроклапаны; 9 – кран-дозатор; 10 – реакторы; 11 – ловушки для воды; 12 – хроматограф газовый; 13 – интерфейс; 14 – компьютер; 15 – СО‑анализатор. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Основными критериями, которыми руководствуются при получении керамических мембран, являются их технические характеристики (пористость, прочность, проницаемость, химическая стойкость) и экономические параметры. Использование минеральных ресурсов для получения керамики кордиеритового состава позволяет существенно снизить стоимость фильтрационных материалов на ее основе. Дальнейшая модификация поверхности такой керамики мелкодисперсными системами приводит к получению мембранно-разделительных материалов. Слои, наносимые на керамические подложки, должны быть близкими или идентичны по химическому составу и иметь близкие значения КТЛР. Исходя из этого, целесообразно наносить на кордиеритовую керамику покрытия того же состава. Использование золь - гель технологии позволяет получать многокомпонентные смеси в высокодисперсном состоянии, легко наносимые на различные поверхности. Изделия из кордиеритовой керамики на сегодняшний день нашли применение в различных отраслях науки и техники. Они имеют хорошие механические свойства, обладают хорошей стойкостью к термоударам, химической стойкостью, низким КТЛР, а также относительно дешевы. Традиционно синтез кордиерита из природных материалов проводят керамическим методом при температуре 1400 °С в течение 40 - 60 часов. Использование золь - гель синтеза исходных реагентов позволяет снизить температуру и время синтеза. На основании литературных данных, мы предполагаем, что введение добавок, например, оксидов некоторых металлов, может существенно ускорить синтез кордиерита, а также модифицировать его свойства, что может представлять интерес для разработки высокотемпературных мембранно - каталитических реакторов.
Таблица 1 – Результаты основных характеристик синтезированных золей
В работе получены и исследованы золи оксидов алюминия, магния и кремния из прекурсоров различной химической природы. В таблице 1 приведены основные характеристики синтезированных дисперсных систем.
Рентгенофазовый анализ Смесь оксидов, полученных золь - гель методом из органических, и неорганических прекурсоров, взятых в стехиометрическом соотношении для получения кордиерита, обжигали при следующих значениях температуры: 700 °С, 900 °С, 1000 °С, 1100 °С, 1200 °С, 1300 °С, 1350 °С для установления оптимальной температуры образования и спекания кордиерита. Смесь оксидов, полученных золь - гель методом из неорганических прекурсоров, так же обожгли при дополнительных температурах 20 °С и 180 °С. Каждую пробу исследовали методом рентгенофазового анализа. Из полученных данных (для системы орг) (Рисунок 6) видно, что до температуры обработки 700 °С смесь оксидов является рентгеноаморфной, чему отвечает широкое гало в области углов 20 – 30 2θ. После температуры 900 °С наблюдается образование µ-фазы кордиерита, которая вплоть до температуры 1300 °С присутствует на рентгенограмме. При температуре 1350 °С пики на рентгенограмме отвечают устойчивой α-фазе кордиерита, присутствие µ-фазы незначительно.
Рисунок 7 – Рентгенограммы кордиерита, обожженного при разных температурах и полученного из смеси оксидов с использованием системы орг
На рентгенограмме кордиерита, полученного из смеси оксидов с использованием неорганических прекурсоров (Рисунок 8) при температурах 20 °С 180 °С видны пики, которые характерны для функциональных групп веществаNH4Cl. Далее, начиная с 700 °С до 1000 °С смесь оксидов является рентгеноаморфной, чему отвечает широкое гало в области углов 20 – 30 2θ. После температуры 1000 °С наблюдается образование µ-фазы и α-фазы кордиерита. Пики на рентгенограмме отвечают устойчивой α-фазе кордиерита, присутствие µ-фазы незначительно.
Рисунок 8 – Рентгенограммы кордиерита, обожженного при разных температурах и полученного из смеси оксидов с использованием системы неорг   Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
