化学催化剂行业分析
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇化学催化剂行业分析范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
化学催化剂行业分析范文第1篇
关键词：合成氨 催化剂 进展
合成氨作为一种化工原料，主要是生产化肥、硝酸、铵盐等物质。从目前的工作来看，开发低温高活性的新型催化剂，将会充分降低反应温度，提高氨的平衡转化率和单程转化率，甚至有可能实现低压合成氨，这些都是当下工作的目标。本文主要对合成氨催化剂的研究进行讨论。
一、国外合成氨催化剂研究
（一）铁基合成氨催化剂
合成氨催化剂的研究，经历了多个阶段，才拥有目前的成就。本文首先对国外合成氨催化剂的研究进展讨论，之后对我国合成氨催化剂研究展开分析，便于对比。铁基合成氨催化剂作为传统的合成氨催化剂，曾经一度获得了社会及科研界的认可。这种合成氨催化剂的应用，开创了化学领域的新进步。从时间上来分析，20 世纪初，Harber 和 Mittasch 等开发成功了铁基合成氨催化剂之后，人们始终没有停止过对合成氨催化剂的研究与开发，直到今天这种研究还在不断继续。对于化工行业来说，任何一种物质都具有特殊的作用，铁基合成氨催化剂的主要作用在于，完成一些基础性的反应，降低经济成本的过程中，不会影响生产效益和生产的质量。因此，当下的很多化工厂，仍然在应用铁基合成氨。
（二）钌的合成氨催化剂
合成氨催化剂在经历了铁基合成氨催化剂后，进入到了钌的合成氨催化剂时代。在盛行铁基合成氨催化剂的时代，钌的合成催化剂的各项技术和设备并不成熟，但是，在1972年的时候，科学家发现了钌的新特性，为合成氨催化剂的发展，提供了更大的平台。例如，以钌为活性组分、以金属钾为促进剂、以活性炭为载体的催化剂，对合成氨具有很高的活性，这就意味着在今后的化工生产和研究当中，部分特殊产品会在生产过程中变的更加便捷，并且减少了不必要的步骤。钌的合成氨催化剂为该领域做出了很多的贡献：首先，钌的活性更高，在研究新产品的时候，可以通过较低的成本，获得性价比更高的产物；其次，通过运用钌的合成催化剂，能够在实际工作中，创造更大的社会效益，例如降低污染、提高化工效益等等
二、国内合成催化剂研究
（一）稀土型合成氨催化剂
我国在化工行业的发展中，有相当长的一段时间，是在国外的科研基础上进行的，这其中有大环境的原因，也有国家内部发展原因。但是，为了避免我国的化工技术长期受到国外的制约，在20世纪80年代初的时候，科研人员开始研究稀土型合成氨催化剂。经过长期的不懈努力，我国终于在20世纪90年代，成功研究出了氧化铝型的催化剂。该催化剂的优势在于：首先，其生产成本比较廉价。对于我国当时的情况而言，廉价的合成氨催化剂并不多，氧化铝的催化剂是当时比较重要的一种，并且对化工行业的发展，产生了很大的积极意义。其次，该氧化剂的性能非常好，不仅吸取了之前的铁基合成氨催化剂等优势，还融入了我国自主研究的一些成果，更加符合我国化工工作，并且生产出来的化工产品，能够，满足我国社会的需求。值得注意的是，科研人员还研究了Fe2Ce 金属间化合物对合成氨反应的催化活性的影响。结果发现，经 600℃空气中焙烧 4h氧化处理后，Fe2Ce 催化剂在 450℃以上仍然具有很好的合成氨活性
（二）合成氨催化剂的平缓进步阶段
我国是一个人口大国，同时也是一个农业大国，对化肥的需求一直都是不断上升的。合成氨催化剂作为化工行业的重要原料，是生产花费不可缺少的物质。在进入21世纪后，我国在合成氨催化剂领域的研究更加深入，但呈现出的是一个平缓进步的阶段，因为之前的研究已经投入使用，当时的研究还处于试验阶段，只能将部分已经确定的试验成果投入使用。但是，平缓进步并不意味着毫无成果。20世纪80年代中期，刘化章等在促进剂为Al2O3―K2O―CaO，反应压力1.51MPa，反应温度425℃，空速30000h- 1的条件下，系统研究了合成氨铁基催化剂活性与其母体相组成的关系，发现催化剂的活性随母体相呈双峰形曲线变化。由此可见，当时的合成氨催化剂研究，偏向于技术性，主要是从一个中心点出发，在研究成功后，会衍生出更多的产品，为合成氨催化剂的应用，提供更多的保障和动力。
（三）第二代合成氨催化剂
经过了上世纪的不断努力，我国在现阶段的研究当中，主要是研究第二代合成氨催化剂的方向进行研究。第二代合成氨催化剂，主要指的就是钌基合成氨催化剂，该催化剂的优点较多，例如节约能源、单程产率高等等，这些正是我国当下研究当中最需要的。我国在研究第二代合成氨催化剂的时候，其目标主要是为了迎合市场上的需求，并且打破国外的技术壁垒，为我国的自主技术提供更加广阔的研究平台。经过长时间的试验和研究，在钌基催化剂的研究当中，已经取得了一定的成就。综上所述，合成氨催化剂的研究正在深入，部分研究成果已经投入使用，为我国的化工行业发展和化工产品生产、研发做出了较大的贡献
总结
本文对合成氨催化剂的研究展开了分析和讨论，并且对合成氨催化剂的研究进展进行了阐述。综合多方面的信息来看，我国化工行业对合成氨催化剂的需求仍然很大，日后要想在化工行业中取得更大的进步，需要对合成氨催化剂的研究，再深一步。另外，由于合成氨催化剂的地位比较重要，很多机构都在研究，在国家的相应干预下，可以尝试两个机构或者两个以上机构共同研究，将成果共享，提高研究速度，促进化工行业的稳步前进
参考文献
[1]钱伯章.新型合成氨催化剂定位起点高[J].大氮肥，2010（02）
化学催化剂行业分析范文第2篇
关键词：化学工程；绿色化工技术；工艺
经济发展带来的环境问题受到全世界人民的关注，各国的专家们都在寻找一条既可以发展经济又不会对环境造成重大污染的道路。化学工程工艺中的绿色化工技术就是在这样的形势下产生发展而来的，绿色化工技术的重点在于绿色二字，其能够充分溶解资源消耗时产生的环境污染问题，对人类的可持续发展有极大的帮助。因此对于这样的绿色化工技术的开发与应用是非常有意义的。
1关于绿色化工技术
绿色化工技术的作用是减少化学工业生产的过程中无形的或有形的给环境造成的污染，通过技术的创新和改造完善化学工业的生产和运作方法。如此一来，化学技术中使用的化学原料以及化学工业生产过程中产生的废弃物对环境的污染就会有所减少。而且在这一方法的应用下，化学工业在生产过程向空气中排放的废气、向河流中排放的废水中的有毒物质就会减少许多。另外绿色化工技术在一定程度上将资源的回收利用程度提高了，减少了资源的浪费，从而对环境问题的解决有极大的益处。
2化学工程工艺中绿色化工技术的开发要点
2.1选用合适的化学原料化学原料的性质决定了整个化学工业的生产运作。化学原料是化学工业发展的基础，而且是污染的来源，因此重视化学原料的选取是重中之重。从源头上控制污染，是快速有效解决环境污染问题的方法。值得注意的是，研发的新型的化工原料尽管是绿色无污染的，但是不可能让化学工业在生产过程中不产生丝毫环境污染的问题。从这一点无法避免的问题出发，现在的技术飞速发展，化学工业生产中已经着手研发更加清洁的原料，尽量选取那些没有任何毒性或者是毒性较少的化学原料进行化学工业生产，逐渐降低化学药剂的使用频率，采用一些天然的植物或者是农作物作为无毒害性材料，是一个不错的选择。2.2选用绿色化学催化剂化学工业的生产过程中经常会用到化学催化剂加速化学反应完成整个化学生产，提高化学工业生产的效率。尽管可以带来一定的经济效益，为社会积累财富，但是很明显这种财富不会长久，因为化学催化剂给环境造成的污染非常大。因此研发出毒性低的化学催化剂降低有毒物质的排放以及排放量，是当前化学工业生产的目标。纵观现在的绿色化工技术行业，其关注点都在研发无毒化学催化剂上，争取研发出的催化剂既可以加快化学反应又可以减少对环境的污染，努力朝着绿色化学催化剂的方向努力。依照现在的研发进度来看，烷基化固相催化剂这一种催化剂的研究成果较为可观，实验表明烷基化固相催化剂是没有毒性的，对环境不会造成污染，可以推广到化学生产工业中，有不错的使用价值。但值得一提的是，烷基化固相催化剂这一类催化剂在研发过程中，研发人员要针对废弃物的排放标准问题准备参考数据，尽量达到生产中产生的废弃物也可以循环利用的效果，进而促进资源的利用率。2.3选择性强化化学反应化学反应的选择性也是绿色化工技术研发的重点，若是研发人员可以完善这一内容，化学生产过程中产生物的提取会更加高效，也会更加便捷。也就是说强化化学反应的选择性不仅可以让化学工业的环境污染降低，还可以降低化学工业所需成本，如此一来还节约了资源。例如在石油开发这一类化学工业中经常会选择烃类选择性氧化物，这一种氧化物会对环境造成严重的破坏，因为这种氧化物可以让化学反应非常容易就出现明显的氧化反应。由此可以知道，为了达到化学工业绿色生产的目的，减少环境污染，一定要选择性强化化学反应。
3化学工程工艺中绿色化工技术的应用要点
3.1应用清洁生产技术清洁生产技术的应用范围有冶金、淡化海水、处理垃圾还有发电等，一般情况下都不会产生毒害性。正因为这种独特的优势，在现代的化学工业中备受推崇。例如在海水淡化时，清洁生产技术可以将海水中盐分分离，甚至可以分离海水中的其他物质，使海水成为人们的生活用水。3.2应用生物技术生物化工中常常应用生物技术，在实际生活中应用的比较广泛的是生物技术中膜化学技术。生物技术一般是通过将可再生的资源有效地转化成可以为生产生活利用的化学品。例如常见的酶成分，这样一种催化剂在化学反应中有非常好的效果，而且最好的一点是不会给环境带来无法消融的废弃物。3.3应用环境友好型产品环境友好型产品强调的是不影响环境和人类的生产生活，杜绝污染强度大的产品的使用。比如增加使用那些绿色汽油、燃料、能源，降低化学工业生产给环境和人类带来的危害，逐渐提高资源合理利用，增加效率。
4结束语
经过对化学工程工艺中绿色化工技术开发与应用的分析可以发现，这种技术可以减少对环境的污染破坏，提高资源再利用效率，以及提升资源溶解的程度，能推动整个行业的发展和进步。
参考文献：
[1]井博勋.浅议绿色化工技术在化学工程工艺中的应用[J].天津化工,2015（3）.
化学催化剂行业分析范文第3篇
关键词：纳米技术；化学；化学工业
1 纳米技术概况
纳米，又称毫微米，是度量长度的单位，1米（m）=109纳米（nm），从换算关系中可见这是一个极小的单位，如果再形象一些，人类头发的平均直径是0.05毫米，把头发丝沿轴向平均剖成五万份，其中的一份即是1纳米，所以一般来说纳米是用来标注微观物质的大小的度量单位。
在宏观上铜是导电的，把铜研磨成粉末（微米级）后其依然具有导电的特性，但是一旦将铜粉末颗粒的直径研磨至纳米级之后，铜就不再导电了。与此相反的是，通常情况下二氧化硅是一种半导体具有单向导电性，如果将二氧化硅研磨成颗粒，并使颗粒的尺寸达到纳米级，那么其性质将会发生颠覆性改变――二氧化硅变得完全导电了。再比如，银这种物质在平常会释放出银离子，而银离子具有良好的杀菌作用，而将银做成纳米级的使其成为纳米银，其杀菌作用会大大提高。
由上可知，在纳米尺寸下，物质的许多性质将会发生改变，这种改变可能是与原来的性质相反或者是加强了原有的性质，甚至有些物质会体现出全新的性质，所以人们以此为基础发展了纳米技术。
纳米带动和发展了诸多学科，比如纳米化学、纳米医学、纳米电子学、纳米生物学和纳米材料学，而我们最常听到的既是纳米技术在化学和材料学中的应用，由于纳米技术研究的尺寸介于1到100纳米之间，所以通常认为，如果物体为固态粉末或者呈纤维状，当其有一维且小于100nm时，即为纳米尺寸；如果物体为球状，而且其比表面积大于60m2/g且其直径小于100nm时即达到纳米尺寸。在日常生活中很多材料的微观尺寸即以纳米表示，比如半导体材料的制程即为纳米级，截至2016年4月，最新的中央处理器（cpu）的制程为14nm。纳米材料有如下几大特点：（1）颗粒尺寸小。（2）比表面积大。（3）表面能高。（4）表面原子所占比例大等特点。纳米材料还有其独有的三大效应：（1）表面效应。（2）小尺寸效应。（3）宏观量子隧道效应。
2 举例说明纳米技术在化学中的应用
上文已经说明，一些物质在纳米尺寸之下会体现出诸多不同于处于宏观尺寸下的性质，所以纳米技术广泛应用于化学中。
2.1 纳米银
普通状态下的银是银白色的，而在纳米状态下的银则呈白色粉末状，所以纳米银也被称作纳米银粉。通常状态下的银有良好的杀菌功能，而与通常状态的银不同纳米银的杀菌能力更强，而且其杀菌的效果随着颗粒尺寸的减小而加强，但是长期使用含纳米银的杀菌剂会在生物体内产生积累造成生物的中毒，并且银作为一种广谱的杀菌剂会将自然界中的有益菌一并杀灭破坏生态平衡。在化学工业上，纳米银还是乙烯氧化反应的良好的催化剂。
纳米银也因为容易制得和优良的性质而被用于分析化学中，在分析化学中纳米银经过修饰后与荧光蛋白结合并置于特定载体之上可以显著增强荧光蛋白的发光强度，可以在荧光蛋白很微量的情况下达到大剂量的发光效果，再进一步修饰蛋白质后比如将蛋白质与某些物质如嘌呤、腺苷等物质结合，可以做成具有特异性识别功能的荧光分子探针，再加上经过纳米银的增强作用可以用来检测很微量的物质，在一定程度上提高了分子探针的灵敏度，推动了分析化学的进步。
2.2 纳米铜
非纳米级下的铜已经具有良好的延展性，但是纳米级下的铜具有更良好的延展性――超塑延展性。纳米铜可以在室温下被拉伸50多倍而不出现裂痕，而最近的研究表明，在80纳米下，纳米铜结晶体的机械特性发生了巨大改变，在这个尺寸下纳米铜结晶体的机械强度是普通铜的三倍。
由于纳米铜的比表面积大，活性中心多，因此纳米铜一般是被作为催化剂而使用的，比如在石油工业和冶金工业中纳米铜是一种良好的催化剂。再比如在高分子聚合物的脱氢和氢化反应里，纳米铜具有极高的选择性和活性，因而是一种理想的催化剂。又比如在导电纤维的制造（以乙炔为原料聚合而成）中，因纳米铜具有比表面积大、活性中心多的特点仍然是一种极好的催化剂。最后，在传统的汽车尾气处理中，一般使用铂和钌这样的贵金属使一氧化碳转变生成二氧化碳，虽然催化剂在反应前后物性不变，但是催化剂依然要参与到反应过程中，所以催化剂不可避免的会出现消耗，所以在该反应中使用贵金属作为催化剂显得成本过于昂贵，实验证明纳米铜对于一氧化碳转化为二氧化碳这一过程的某些部分的催化作用不亚于铂和钌的催化作用，而且纳米铜的价格明显低于铂和钌的价格，而且铜的含量较为丰富，所以纳米铜用来部分代替铂和钌来作为该反应的催化剂以降低成本。
2.3 纳米镍
一般来讲，纳米金属大部分被应用于制作高效的催化剂，纳米镍也不例外。由于纳米镍尺寸小，比表面积大，而且表面活性位也多，所以纳米镍一般被用加氢、氧化、合成、歧化、偶联等化学反应中。
3 纳米技术在其他方面的应用
经过纳米技术处理过的玻璃具有高度的不沾性，所以利用此种玻璃制作的化学仪器可以最大程度的避免因试剂残留而导致实验结果产生偏差。将布料表面进行纳米处理能够避免油污的侵染，使得衣物有自净的功能。在医学上，通过仿生的纳米机器人可以完成很多高难度的手术，而且通过纳米机器人携带药物可以准确的将药物送达病灶，使病人尽快的康复。
4 结束语
由于在纳米尺寸下物质的性质会发生诸多改变，人们利用这些特点并加以改进使其造福于人民，这其中的典型代表即是纳米技术在化学中的应用。在化学中，纳米金属一般因为其较高的比表面积以及数量较多的活性中心而被当做高效的催化剂使用，或者将其作为某些贵金属催化剂的代替品以降低生产成本。
而且纳米技术是一门新兴的学科，虽然这门学科还比较年轻但是发展迅速，可喜的是我国的纳米技术行业走在了世界的前列，我国纳米技术的研究在世界上占举足轻重的地位。
参考文献
[1]柯毅民.纳米技术在化学工业中的应用[J].民营科技，2009，10：30.
[2]朱曾惠.化学工业中的纳米技术[J].化工新型材料，2004，01：41-43+49.
化学催化剂行业分析范文第4篇
在化工生产中,化学原料的选择会根据化学反应的需要为标准。然而,在实验室中,就可以非常容易的发现。即便生成一种物质,其化学原料可以有许多种选择。例如氧气的产生,可以采用很多种方法。在实验室中,并不会去要求特别严格,也就是以经济安全为主。而在实际的化工生产中,就要考虑很以方面。首先,化工生产要以经济为第一原则,即开办化工场首先要盈利,其次要考虑到原料的节约,即以最小的代价换取最大的利润。此外,有一点也是非常重要的一点,要符合当前世界的主流———节能环保。对于化工生产而言,节能是一个难题,而环保则更是大难题。尤其是一些过滤以及电镀等行业中的化工技术,处理结束后会产生大量的废水。这些废水中富含大量的重金属以及具有危险的化学物质。一旦污染了饮用水或者是水源,对人类以及生态的影响都是非常巨大的。因此,在化工生产中,化学反应中原料的选择是非常重要的,在化工生产中也占据一定的重要位置。
(1)纳米原料在化学反应应用化工技术的重要性分析。纳米是当代高端的技术,其接近微观的技术使得很多领域都有了突飞猛进的发展。在化工技术中,纳米原料也得到了应用。纳米的优良特性很多,表面以及内部结构等都有着其他材料不可替代的优势。尤其是在涂层的防护方面,纳米原料可以降低溶解性,并有效隔离紫外线等外在的侵扰。在化工技术以及化工生产中,纳米材料起到了非常大的抗辐射的作用,其应用前景乐观,并进一步推动了化工技术中复合材料的发展与应用。
(2)化工技术中,催化剂是非常必要的。很多化学反应中都需要催化剂的使用,并且在大型的化工加工生产中,催化剂的作用更是不可小视。催化剂能够有效地控制化学反应的时间,并直接影响着化学反应的效率以及速率。而在实际的化工生产中,化工技术要求催化剂的使用效率要非常高,才能满足实际生产的标准。然而,在多数化工加工中,催化剂的效果往往都是无法满足要求。这样的现状导致了化工原料的浪费,增加了环境污染等等。化工加工中,催化剂的使用最好也是采用纳米材料。这样在催化时间的控制上,以及效果的呈现上都有了非常大的提高。
2化工技术中废物处理相关的化学反应的重要性分析
化学反应的应用不仅仅是用来进行化工加工,即不完全是进行生产,对于环保的难题———废物的处理问题同样是非常重要的。在当今环保为主流的时代,化工技术方面对于废物的处理是主要课题。化学反应的充分分析与利用,在实际中进行的对比分析,掌握了化学反应的最佳条件,最佳使用率,最佳产出效果的同时,还要注意对于废物的处理问题。长久以来,化工场的污染问题一直难以解决。主要原因在于:
(1)废物处理过程复杂,同样需要采用化学反应进行有毒有害物质的综合。
(2)人们的环保意识不强,为了节约成本而不愿意去进行污染治理。以上2点分析中,可以对第一点进行重点分析,化工厂中危害最大的为废水。废水中含有大量的重金属和有毒物质,需要进行处理。对于污水处理,应该安排专家,对废水先进行抽样化验,分析水中含有的主要有害物质。然后再根据其化学反应原理,进行中和处理,将废水中的有害物质沉淀,降低其危害程度,保证废水无危害排放。
化学催化剂行业分析范文第5篇
关键词：脱硝效率； 等离子体； 协同作用
1 引言
近年来随着经济的发展，天然气、煤和石油等化石类燃料得到大规模使用，产生的污染使得我国的环境问题日益严重，更引起世界上各个国家的广泛关注[1]。化石类燃料（天然气、石油、煤等）燃烧所产生的主要产物是氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物，其中产生的气体中氮氧化物引起的环境危害最为严重，是构成环境中污染的主要污染源之一[2]。
NOx可以与空气中的水发生化学反应生成污染性物质硝酸，进而形成酸雨，对环境和人体健康等许多方面造成严重的危害。因此，治理污染性气体NOx是改善人类的生存环境并需要进行深入研究的课题[3-6]。
近年来，国内外利用CuO负载在γ-Al2O3载体上制得的脱硝催化剂作为同时脱除SO2和NOx的表现性能良好的催化剂得到广泛关注。这种脱硝催化剂利用负载于载体γ-Al2O3上的CuO物质与燃煤机组烟气中的SO2和O2发生化学反应生成CuSO4来达到脱除二氧化硫的目的。在烟气中存在NH3和O2的前提下，CuO 、CuSO4又可以作为催化氮氧化物的还原剂。当脱硝催化剂中吸收SO2达到一定程度时，可利用还原性气体CH4、H2将脱硝催化剂还原再生，得到反应产物的Cu和SO2，产生的SO2经过一定的处理可以产生硫酸硫磺等物质用来工业生产，Cu与烟气中O2又可生成还原剂CuO继续发生催化还原反应。该方法既避免了传统的湿法脱硫中遇到的种种困难，又不是单一脱硫处理与脱硝处理的简单结合。与其他脱硫脱硝方式相比，以CuO为还原剂的脱硫脱硝催化剂在氮氧化物和硫氧化物方面已体现出其成本方面的独特优势。与其他催化剂相比，CuO/γ-Al2O3有其自身的优势：原料为铜的化合物，同已得到广泛工业应用的钒基催化剂相比原料中没有重金属，不仅减少了成本费用，而且减少了对环境的破坏，避免了催化剂对环境所产生的二次污染，同时可以生成工业所需的硫酸硫磺等物质用以回收利用。
低温等离子体技术用于处理污染物具有处理效果好、应用范围广、能同时处理大气中多种污染物和净化彻底等优点，利用低温等离子体技术处理废气以及机动车尾气成为近来研究的热点[7-9]。利用气体放电等离子脱硫脱硝是一种颇具发展前途和应用前途的干法烟气脱硫脱硝新方式。
为了研究低温等离子体协同催化剂脱除NO的效率，利用自主搭建的实验平台（见图1）对该方法进行性能测试。
2 实验部分
2.1 催化剂的配置
为了方便测试实验室自制催化剂的性能，本实验中测试的催化剂为粉末状。目前，催化剂的制备方法有很多，常见的有浸渍法制备、沉淀法制备、物理混合法制备以及离子混合法制备催化剂。
具体操作流程如下：首先，按催化剂中Cu的负载量为8%计算，用电子天平称取24.3gCu（NO3）・3H2O，92g研磨好的Al2O3粉末（粒径0.38 mm-0.6 mm）备用。取一500 ml烧杯，加入50ml自来水，将烧杯放入恒温水浴锅中，设置保温温度为70℃，达到70℃时，加入称取好的Cu（NO3）・3H2O，边加入边搅拌15 min硝酸铜完全溶解。然后，将研磨好的氧化铝粉末加入到烧杯中并始终匀速搅拌，使每种药品都能充分溶解。等到两者混合均匀且溶液无气泡冒出时表明浸渍过程完成，调节搅拌器转速，增大转速加快搅拌15 min，溶液最终会成为泥浆状的粘稠液，再恒温水箱中保持70℃两小时后取出烧杯静置至粘稠液冷却定型。将烧杯放至烘箱内干烧12 h，温度设定为110℃，烘干完成后将烧杯中的药品捣碎放入坩埚中，然后将坩埚放入马弗炉焙烧，焙烧温度和时间分别为450℃，4.5小时。焙烧完成后，将药品放置于马弗炉内冷却至室温，催化剂制备完成。取适量制备好的催化剂样品放入研钵中研磨成颗粒，取用0.38mm～0.6mm（即40目与60目筛子之间）10ml供实验使用。
2.2 催化剂活性试验台
（1）配气系统。N2、O2、NH3、NO和SO2组成测试系统中的模拟烟气。燃煤机组所产生的烟气中NO占氮氧化物整体含量的95%以上，其中二氧化氮的含量非常少，因此模拟烟气中采用NO气体来模拟燃煤机组的氮氧化物。首先各个气体源进入气体混合器中混合均匀，以模拟最佳的烟气环境，模拟后的烟气进入SCR反应器进行催化还原反应。为了防止催化还原反应中氨气提前被氧化影响催化剂的真实脱硝效率，氨气在反应段前加入以减少混合时间 （如图1所示）。
（2）实验平台的设计与搭建。
（3）SCR预热段。电厂实际投入应用的催化剂发生催化还原反应的的反应温度为较高，为了更加准确的模拟燃煤机组的SCR脱硝反应，首先将反应的气体进行预热反应来加热气体，使烟气更加接近反应所需的温度。
（4）烟气分析仪器。采用德国MRU烟气分析仪对脱硝催化剂的的反应结果进行分析测试，可以对反应物中的 NO，NO2和SO2，NH3等需要测量的化学物质进行准确测量。
2.3 实验步骤
（1）首先将各设备如图1所示用橡胶管连接好，各管路接头处用生胶带和硅胶密封，检测流程的气密性；
（2）打开N2钢瓶，NO钢瓶和O2钢瓶，按照预先配制好的流量开阀，待混合器中的空气排出后，预混合均匀；
（3）用烟气分析仪测量入口处NO的即时浓度，待气流稳定后，可进行实验操作；
（4）不加入催化剂，打开Plasma发生器，在保持NO进口浓度不变的情况下，用管式炉加热反应气体，测量不同功率不同温度下对NO脱除率的影响；
（5）向反应器中加入研磨好的CuO/Al2O3催化剂，保持NO进口浓度不变，用管式炉加热反应气体，测量在协同等离子体情况下不同温度对NO脱除及NO2生成的影响。
3 实验结果和讨论
3.1 不同功率催化剂对脱硝率的影响
本实验就温度保持在室温，NO进口浓度500ppm，以N2作载气，常压下考察在不同放电功率时等离子体反应器对NO的脱除效率的影响。根据测出的NO进出浓度，计算得出NO的转化率，作出NO转化率随温度变化的折线图如图2所示。
从图中可以看出，在温度一样的情况下，随着功率的提高，NO脱除率呈现出先升高后降低的趋势，在功率为35W时反应器的NO脱除率最高，为59%左右。这是由于随着功率的增大，反应器的放电能力增强，在高电压的作用下产生了更多的活性粒子，促进了NO与活性粒子发生反应，因此在反应的开始阶段NO脱除率降低。当功率增大到一定程度时，产生的活性粒子数量过多，阻碍了NO与活性粒子的接触，所以导致NO脱除率呈现先增大后减小的趋势。
3.2 不同温度对脱硝率的影响
本实验就放电功率保持在35W，NO进口浓度500ppm，以N2作载气，常压下考察在不同温度时等离子体反应器对NO的脱除效率的影响。根据测出的NO进出浓度，计算得出NO的转化率，作出NO转化率随温度变化的折线图如图3所示。
从图中可以看出，当放电功率保持不变时，随着温度的升高，反应器的NO脱除率基本保持不变，维持在55%左右。这是由于在高电压下，活性粒子的产生主要受功率的影响，温度的改变不能使反应的程度发生改变。因此提高温度对反应器的NO脱除率影响作用不明显。
3.3 低温等离子体与催化剂协同作用对脱硝率的影响
本实验就放电功率保持在35W，NO进口浓度500ppm，以N2作载气，常压下考察在不同温度时有无催化剂对NO的脱除效率的影响。根据测出的NO进出浓度，计算得出NO的转化率，作出NO转化率随温度变化的折线图如图4所示。
从图中可以得出，在没有催化剂时，NO脱除率基本保持不变，维持在55%左右。当加入CuO/Al2O3催化剂后，随着温度的升高，NO脱除率呈现逐步升高的趋势，当温度达到300℃时，反应器的NO脱除率稳定在95%左右。一方面由于在CuO/Al2O3催化剂加入时，增加了NO在反应器中的停留时间，促使反应器的NO脱除率提高。另一方面，由于CuO/Al2O3催化剂的作用，促进了催化还原反应的发生，CuO/Al2O3催化剂对NO的还原随着反应温度的升高而逐渐升高，在300℃时脱硝效率最佳。
4 结论
利用自行设计搭建的实验平台与所配置的CuO/Al2O3催化剂，研究测试了采用不同功率、不同温度下低温等离子体NO脱除效率，等离子体和催化剂协同作用下的脱硝效率，得出了以下结论：（1）随着功率的提高，NO脱除率呈现出先升高后降低的趋势，在功率为35W时反应器的NO脱除率最高；（2）等离子体脱硝效率随温度变化不大；（3）等离子体和催化剂协同作用下，NO的脱除效率受温度和功率变化的影响，呈现出逐步升高的趋势，并在300℃，35W下达到最大脱硝效率。
参考文献：
[1]刘孜，易斌，高晓晶等.我国火电行业氮氧化物排放现状及减排建议[J].环境保护，2008（16）：7-10.
[2]W.Sjoerd Kijlstra，Danny s.Brands，Eduard K.Poels，Alfred Bliek，.Kinetics of the selective catalytic reduction of NO with NH3 over MnOx/A12O3 catalysts at low temperature，Catalysis Today，1999，50：133-240
[3]沈伯雄，熊丽仙，刘亭等.纳米负载型 V2O5-WO3/TiO2催化剂碱中毒及再生研究[J].燃料化学学报，2010，38（01）：85-90.
[4]高岩，栾涛，程凯等.选择性催化还原蜂窝状催化剂工业试验研究[J].中国电机工程学报，2011，31（35）：21-28.
[5]高岩，栾涛，彭吉伟等.燃煤电厂真实烟气条件下SCR催化剂脱硝性能[J].化工学报，2013，64（07）：2611-2618.
[6]高岩，栾涛，吕涛等.V_2O_5-WO_3-MoO_3/TiO_2催化剂用于NH_3选择性还原减排NO_x的性能（英文）[J]. Chinese Journal of Chemical Engineering，2013（01）.
[7]杜伯学，刘弘景，王克峰，王新辉.介质阻挡放电产生低温等离子体除去NOx的实验研究[R].高电压技术，2009，5（09）.
[8]高旭东，孙保民，肖海平，尹水娥，王磊，孙红华，周志培.介质阻挡放电脱除NOx反应器的评价方法及运行流量特性分析[J].中国电机工程学报，2011，30（11）.
