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对于FCC催化剂用铝溶胶制备与性能

收藏本文 2024-01-20 点赞:3794 浏览:9504 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文分别用AlCl_3工艺和铝-AlCl_3工艺制备出了透明、稳定、符合FCC催化剂利用要求的铝溶胶产品。AlCl_3工艺能制备出铝溶胶铝含量为10%、氯含量为10%、pH为2.63、粘度为5.7mPa·s;铝-AlCl_3工艺所制备的铝溶胶铝含量可达10%、氯含量10%,粘度为7.4mPa·s,pH为2.54。与传统的铝-盐酸工艺相比,AlCl_3工艺完全不产生氢气,不会产生大量的反应热,消除了安全隐患,减小了对设备的腐蚀;铝-AlCl_3工艺与铝-盐酸工艺相比,减小产生氢气67%以上,反应热大幅度减少。两种工艺所制得的铝溶胶产品的稳定性均远高于传统的铝-盐酸工艺。本论文主要以无机铝盐AlCl_3·6H_2O和NH_3·H_2O为原料,采取非均匀沉淀的策略在实验室制备铝溶胶,系统地探讨了沉淀温度、陈化时间、胶化温度、胶化时间、铝含量、沉淀剂和无机铝盐的种类和浓度对铝溶胶的粘度、pH和稳定性的影响。探讨表明:1、沉淀剂和无机铝盐的种类决定能否制备出透明的铝溶胶。当沉淀剂为NH_3·H_2O,无机铝盐为AlCl_3·H_2O能制备出稳定透明的溶胶。2、沉淀历程中制约沉淀温度能制备稳定性不同的铝溶胶。只有在室温条件沉淀,制备出无定形的氢氧化铝,才能制备出稳定性较好的透明的溶胶。3、随着沉淀陈化时间的延长,溶胶的粘度增大,当陈化12h后,制备的溶胶为白色半透明的凝胶。4、氢氧化铝沉淀和AlCl_3溶液反应生成溶胶时的胶化温度和胶化时间对制备出的溶胶的粘度、pH和稳定性有很大的影响。随着胶化温度的增加,溶胶的粘度随之增大,当胶化温度增到90℃时,溶胶系统沸腾,溶胶凝胶化;溶胶的pH随之减小;溶胶的Zeta电位的绝对值均在30mV左右,为较稳定的溶胶系统,但稳定性随着胶化温度的增加而降低。同时,溶胶的粘度随着胶化时间的延长而增大,pH和稳定性随之降低。5、溶胶中的铝含量也对溶胶的粘度、pH和电化学性质有很大的影响。对于FCC催化剂用铝溶胶,铝含量太低,不符合利用标准。溶胶的粘度随着铝含量的增加而增加,pH和Zeta电位则随之降低。当铝含量为12%时,粘度为32mPa·s,流动性较差,不适宜直接利用。关键词:铝溶胶论文AlCl_3·6H_2O论文溶胶稳定性论文FCC催化剂论文

    摘要8-9

    Abstract9-11

    插图目录11-12

    插表目录12-13

    第一章 绪论13-23

    1.1 溶胶粘结剂在 FCC 催化剂中的利用近况13

    1.2 溶胶的制备13-14

    1.2.1 分散法13-14

    1.2.2 凝聚法14

    1.3 溶胶的胶团结构14-15

    1.4 溶胶的性质15-16

    1.4.1 溶胶的流变性15

    1.4.2 溶胶的稳定性15-16

    1.5 硅溶胶粘结剂探讨近况16-17

    1.6 铝溶胶探讨近况17-21

    1.6.1 铝溶胶的制备17-18

    1.6.2 制备溶胶的影响因素18-20

    1.6.3 铝溶胶的运用20-21

    1.7 本课题探讨作用和目的21-22

    1.7.1 探讨作用21-22

    1.7.2 探讨目的22

    1.8 本课题的探讨内容22-23

    第二章 实验内容和探讨策略23-31

    2.1 引言23

    2.2 实验部分23-26

    2.2.1 试剂与仪器23-24

    2.2.2 样品制备24-26

    2.3 表征策略26-31

    2.3.1. 铝含量和氯含量的测定26-28

    2.3.2 溶胶粘度的测定28

    2.3.3 溶胶 pH 的测定28

    2.3.4 纳米粒度与 Zeta 电位28-29

    2.3.5 傅里叶变换红外浅析29

    2.3.6 X 射线衍射浅析29

    2.3.7 同步热重浅析29-30

    2.3.8 透射电镜(TEM)30-31

    第三章 FCC 催化剂用铝溶胶的制备工艺31-45

    3.1 引言31

    3.2 铝溶胶的胶体结构形成机理31-34

    3.2.1 铝-盐酸工艺31

    3.2.2 铝-AlCl_3工艺31-32

    3.2.3 AlCl_3工艺32-34

    3.2.4 浅析讨论34

    3.3 铝溶胶样品制备34-35

    3.3.1 铝-AlCl_3工艺制备铝溶胶样品34

    3.3.2 AlCl_3工艺制备铝溶胶样品34-35

    3.4 铝溶胶原料确定35-38

    3.4.1 沉淀剂对溶胶的影响35-37

    3.4.2 无机铝盐对溶胶的影响37-38

    3.5 制备工艺确定38-42

    3.5.1 沉淀的陈化时间对溶胶的影响38-39

    3.5.2 沉淀温度对溶胶的影响39

    3.5.3 胶化温度对溶胶的影响39-41

    3.5.4 胶化时间对溶胶的影响41-42

    3.6 溶胶的形貌42-44

    3.7 本章小结44-45

    第四章 铝溶胶的性能探讨45-60

    4.1 引言45

    4.2 溶胶的粘度和 pH45-48

    4.2.1 AlCl_3工艺中铝含量对溶胶基本性质的影响45-46

    4.2.2 铝-AlCl_3工艺中铝含量对溶胶基本性质的影响46-48

    4.2.3 浅析讨论48

    4.3 溶胶的稳定性48-54

    4.3.1 胶化温度对溶胶稳定性的影响48-50

    4.3.2 胶化时间对溶胶稳定性的影响50-51

    4.3.3 铝含量对溶胶稳定性的影响51-54

    4.4 铝溶胶干凝胶的性质54-58

    4.4.1 溶胶干凝胶的 TG-DSC 图54-55

    4.4.2 溶胶干凝胶的红外谱图55-57

    4.4.3 溶胶干凝胶的 XRD 图57-58

    4.5 本章小结58-60

    结论60-61

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