《《燃烧法制备CO2加氢合成二甲醚催化剂及性能研究》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《燃烧法制备CO2加氢合成二甲醚催化剂及性能研究》-公开DOC·毕业论文（67页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、沈阳化工大学 本科毕业论文题 目：燃烧法制备CO2加氢合成二甲醚 催化剂及性能研究院 系：_化学工程学院_专 业：_化学工艺_班 级：_化工0904_学生姓名：_李刘红_指导教师：_张雅静_论文提交日期： 年 月 日论文答辩日期： 年 月 日毕业设计（论文）任务书化学工程与工艺专业 0904班 学生：李刘红毕业设计（论文）题目： 燃烧法制备CO2加氢合成二甲醚催化剂及性能研究毕业设计（论文）内容： 1、 文献综述 2、 制定实验方案并进行实验 3、 实验结果与讨论 4、 结论毕业设计（论文）专题部分：燃烧法制备CuO-ZnO-Al2O3和CuO-ZnO-ZrO2催化剂，探索燃烧剂量对其催化CO
2、2加氢合成二甲醚性能的影响起止时间：_2013年3月2013年6月_指导教师：_签字 2013年 月 日教研主任：_签字 2013年 月 日学院院长：_签字 2013年 月 日 评 阅 人 评 语评阅人 签字 2013 年 6月 日沈阳化工大学学士学位论文 摘要沈 阳 化 工 大 学毕业设计（论文）答辩成绩评定沈阳化工大学化学工程学院毕业设计（论文）答辩委员会于2013年6月 日审查了化学工艺专业学生 的设计（论文）设计（论文）题目：燃烧法制备CO2加氢合成二甲醚催化剂及性能研究设计（论文）专题：燃烧法制备CuO-ZnO-Al2O3和CuO-ZnO-ZrO2催化剂，探索燃烧剂量对其催化CO2加
3、氢合成二甲醚性能的影响设计（论文）说明书共 页，设计图（纸） 0 张指导教师：张雅静评 阅 人：毕业设计（论文）答辩委员会意见：成绩： 学院答辩委员会 主任委员 签字 2013年 6月 日摘 要二氧化碳是主要的温室气体之一，而二甲醚是重要的有机化工产品，需求量很大，随着工业的发展，空气中的二氧化碳含量日益增多，温室效应越来越严重.通过CO2加氢直接合成二甲醚是一条有效利用二氧化碳的重要途径。本文主要进行了以下研究：（1）以柠檬酸作为燃烧剂，通过燃烧法制备出甲醇合成组分CuO-ZnO-ZrO2催化剂，通过机械混合法制备CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂，测试了其催化CO2加氢合成
4、二甲醚反应的性能；（2）以尿素作为燃烧剂，通过燃烧法制备出甲醇合成组分CuO-ZnO-Al2O3，通过机械混合法制备CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5双功能催化剂，测试了其催化CO2加氢合成二甲醚反应的性能。并运用X-射线衍射分析(XRD), 比表面积分析(BET)，氢气程序升温还原（H2-TPR）和氨气升温脱附（NH3-TPD）等手段对其进行表征，研究燃烧剂量对催化剂结构、催化性能的影响。实验结果表明：（1）燃烧剂柠檬酸的量为化学计量的100%时CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂的反应活性最高，CO2的转化率为24.8%，二甲醚的选择性为35.3%，收率为8.7%；（2）燃烧
5、剂尿素的量为40%制备的CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂反应活性最高，CO2的转化率为30.6%，二甲醚的选择性为49.2%，收率为15.1%。关键词：CO2加氢；二甲醚；燃烧剂量；CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂；CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂沈阳化工大学学士学位论文 abstractAbstractCarbon dioxide is one of the main greenhouse gases, and dimethyl ether is an important organic chemical product , which is in g
6、reat demand. With the development of industry,the carbon-dioxide level in the atmosphere is increasing every day, the green house effect becomes more and more serious. The direct synthesis of dimethyl ether from the hydrogenation of carbon dioxide is an important route for the utilization of carbon
7、dioxide. Two aspects as follows are mainly studied in this dissertation. First, various CuO-ZnO-Al2O3 catalysts have been synthesized by urea-nitrate combustion method and their performances for dimethyl ether from CO2 hydrogenation have been investigated. The effects of urea-nitrate ratio on physic
8、ochemical and catalytic properties were studied by XRD,BET,H2-TPR and reactive N2O adsorption techniques. Second, various CuO-ZnO-Al2O3 catalysts have been synthesized by citric acid combustion method and their performances for dimethyl ether from CO2 hydrogenation have been investigated. The effect
9、s of urea-nitrate ratio on physicochemical and catalytic properties were studied by XRD,BET,H2-TPR and reactive N2O adsorption techniques.Experimental results show that when 40% of stoichiometric amount of urea was used,the CuO-ZnO-ZrO2 catalyst exhibited an optimum catalytic behavior,the conversion
10、 of CO2 is 30.6%,the selectivity to dimethyl ether is 49.2%,the yield of it is 15.1%; When the ZrO2 content is 2.2%,the stoichiometric amount of combustion agent is 100%,the CuO-ZnO-ZrO2 catalyst has the highest catalytic activity,the optimal reaction temperature is 543K.Keywords: CO2 hydrogenation;
11、 dimethyl ether; stoichiometric amount of combustion agent;CuO-ZnO-Al2O3 catalysts;CuO-ZnO- ZrO2 catalysts 沈阳化工大学学士学位论文 目录目录引言1第一章 文献综述21.1 CO2的结构和性质21.2 二甲醚的性质和应用31.2.1 二甲醚的性质31.2.2二甲醚的应用41.2.2.1 用作燃料41.2.2.1 替代氯氟烃用于气雾剂制品51.2.2.1 作化工原料61.3 二甲醚的生产方法71.3.1二步法71.3.2一步法71.3.3一步法与二步法的比较81.3.4 一步法合成二甲醚工艺
12、国内外研究现状91.4 CO2加氢制二甲醚国内外研究进展111.5 CO2加氢直接合成二甲醚反应121.5.1 反应机理121.5.2 热力学分析131.5.3 动力学分析131.6 CO2加氢直接合成二甲醚双功能催化剂141.6.1 甲醇合成活性组分141.6.2 甲醇脱水活性组分151.6.3 两活性组分间的“协同效应”151.6.4 两种活性组分复合比的影响151.7课题选择的意义16第二章 实验部分172.1.实验原料及化学试剂172.2实验仪器172.3催化剂的制备182.3.1燃烧法182.3.2 机械混合法182.4催化剂的活性评价192.4.1 活性评价装置192.4.2 活性
13、评价分析方法202.5.催化剂表征方法232.5.1 X 射线衍射(XRD)232.5.2 比表面积测定（BET）232.5.3氢气程序升温还原（H2-TPR）242.5.4氨气程序升温脱附（NH3-TPD）242.5.5 N2O滴定24第三章 实验结果分析及讨论233.1 燃烧法制备CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂233.1.1 CuO-ZnO-ZrO2/HZSM-5催化剂的制备233.1.2 催化剂的物相及比表面积分析233.1.3 催化剂的还原性能253.1.4 催化剂的活性评价253.1.5 小结263.2 燃烧法制备CuO-ZnO-Al2O3/HZSM-5催化剂263.2.1 CuO-Z
