褐煤氧化氨解反應(yīng)的工藝條件與動力學(xué)研究的中期報告

褐煤氧化氨解反應(yīng)的工藝條件與動力學(xué)研究的中期報告一、引言褐煤氧化氨解反應(yīng)是將褐煤通過氧化和氨解的過程轉(zhuǎn)化為高價值的化學(xué)品和能源，是褐煤深加工的重要途徑之一。該反應(yīng)具有催化劑、溫度、氣體流量和氧化劑用量等多個工藝條件的影響，因此需要進行工藝條件和動力學(xué)研究。本文介紹了褐煤氧化氨解反應(yīng)的工藝條件和動力學(xué)研究的中期報告，包括實驗方法、結(jié)果及分析。二、實驗方法1.實驗設(shè)備本次實驗采用的實驗設(shè)備為一套氨解反應(yīng)裝置，主要包括爐子、氣體流量計、反應(yīng)器和催化劑等。2.實驗催化劑本次實驗采用的催化劑為銅催化劑，催化劑的活性組分是Cu2O和CuO，負(fù)載于γ-Al2O3上。具體參數(shù)為催化劑質(zhì)量為2g，負(fù)載量為12%，活性組分含量為30%。3.實驗條件本次實驗的反應(yīng)條件如下：（1）反應(yīng)溫度：200-400℃（2）反應(yīng)壓力：大氣壓（3）氨氣流量：30mL/min（4）空氣流量：120mL/min（5）反應(yīng)時間：2h4.實驗方法將催化劑放置于反應(yīng)器中，將褐煤粉末在氨氣流量為30mL/min，空氣流量為120mL/min的條件下送入反應(yīng)器中進行反應(yīng)。在反應(yīng)過程中，同時測量反應(yīng)器內(nèi)的溫度和氣體流量，并在反應(yīng)結(jié)束后取出樣品進行檢測。三、實驗結(jié)果及分析采用上述實驗方法進行了一系列褐煤氧化氨解反應(yīng)的實驗，得到了不同工藝條件下的反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)速率。實驗結(jié)果表明，氨氧化反應(yīng)的速率與反應(yīng)溫度、催化劑質(zhì)量、氨氣和空氣流量等條件有關(guān)。1.反應(yīng)產(chǎn)物分析在不同工藝條件下，產(chǎn)物的種類和產(chǎn)量都有所不同。通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析反應(yīng)產(chǎn)物，得到產(chǎn)物主要有以下三種：（1）一氧化碳：可以通過水煤氣反應(yīng)制成乙烯、乙醇等化工原料；（2）甲醛：具有強烈的臭味和腐蝕性，可以用于生產(chǎn)復(fù)合板材、人造板、塑料等；（3）甲烷：可以作為一種清潔能源被廣泛利用。2.動力學(xué)研究通過實驗數(shù)據(jù)的分析，得到了反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度、催化劑質(zhì)量、氨氣和空氣流量等條件的關(guān)系。如圖1所示，反應(yīng)速率隨著反應(yīng)溫度的升高而增加，在反應(yīng)溫度為350℃時反應(yīng)速率最快。圖1.反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度的關(guān)系另外，在催化劑質(zhì)量、氨氣和空氣流量等條件相同的情況下，反應(yīng)速率也會隨著反應(yīng)時間的延長而逐漸減少。四、結(jié)論通過對一系列不同工藝條件下的褐煤氧化氨解反應(yīng)進行實驗和動力學(xué)研究，得出了以下結(jié)論：1.褐煤氧化氨解反應(yīng)可以得到一氧化碳、甲醛和甲烷等化學(xué)品。2.反應(yīng)速率受反應(yīng)溫度、催化劑質(zhì)量、氨氣和空氣流量等條件的影響，隨著反應(yīng)溫度的升高、反應(yīng)時間的延