一、實驗目的

考察不同反應溫度和氣體流量下，506TJW和506TJW-1兩種催化劑對空氣中100ppm苯和乙酸乙酯的脫除能力，篩選出最佳反應溫度和流量應用于環保工程。

    二、實驗原理

催化燃燒是借助催化劑在低起燃溫度下（200-400℃）進行無火焰燃燒，并將空氣中有機物氧化分解成二氧化碳和水的技術。

催化燃燒處理有機廢氣的優點：1起燃溫度低，能量消耗少。2使用范圍廣，適應氧濃度范圍大。3凈化效率高無二次污染，且燃燒緩和，運轉費用少。4操作管理方便，可長期運行。

三、實驗內容

1、250-350℃，500-800ml/min范圍內，506TJW對空氣中苯和乙酸乙酯的脫除能力

2、250-400℃，250-800ml/min范圍內，506TJW-1對空氣中苯和乙酸乙酯的脫除能力

3、氣相色譜法檢測催化反應后的尾氣，篩選出最佳反應溫度和流量。

    四、實驗器材

    高溫管式                               龍口先科

    石英反應管(長500mm，內徑10mm)                                                       大連玻璃廠

    原料氣（以空氣為底氣，含98ppm的乙酸乙酯、101ppm的苯）大連大特

       GC-7900氣相色譜(配SPL進樣器、FID檢測器)                                                 天美中國

    色譜柱（40m×0.53mm×0.1um的SE-54毛細柱）        大連中匯達

    自動六通閥（定量管0.2ml）                    美國Vacol

    氫氣、空氣發生器                          北京匯龍

     高純氮氣                               大連大特

    五、實驗步驟

        (一)標準曲線繪制

1、氣相色譜調節開機，設定柱溫40℃，進樣器150℃，檢測器200℃

2、色譜各部件升至設定溫度后，FID點火并觀察基線

3、將原料氣通入自動六通閥，使其充滿六通閥定量管。

4、進樣，并用以原料氣為標樣繪制單點標準曲線

圖一   原料氣色譜圖

(二) 506TJW型催化劑最佳反應條件篩選

1、將1g催化劑裝入石英反應管，并將反應管置于管式爐中，設定加熱溫度為250℃

2、管式爐升至設定溫度并穩定后，將原料氣以500ml/min流速通過反應管

3、將反應后尾氣通入氣相色譜自動六通閥，測定乙酸乙酯和苯在反應后氣體中的含量。

4、改變反應溫度為300℃和350℃，分別測定反應尾氣中乙酸乙酯和苯的含量。

5、在350℃下，調節原料氣流量為800ml/min，測定反應尾氣中乙酸乙酯和苯的含量。

圖二   506TJW型催化劑250℃、500ml/min色譜圖

圖三   506TJW型催化劑300℃、500ml/min色譜圖

圖四   506TJW型催化劑350℃、500ml/min色譜圖

圖五   506TJW型催化劑350℃、800ml/min色譜圖

(三) 506TJW-1型催化劑最佳反應條件篩選

1、將1g催化劑裝入石英反應管，并將反應管置于管式爐中，設定加熱溫度為250℃

2、管式爐升至設定溫度并穩定后，將原料氣以500ml/min流速通過反應管

3、將反應后尾氣通入氣相色譜自動六通閥，測定乙酸乙酯和苯在反應后氣體中的含量。

4、改變反應溫度為300℃和350℃，分別測定反應尾氣中乙酸乙酯和苯的含量。

5、在300℃下，調節原料氣流量為250ml/min，測定反應尾氣中乙酸乙酯和苯的含量。

6、調節原料氣流量為800ml/min，溫度分別為350℃和400℃，測定反應尾氣中乙酸乙酯和苯的含量。

圖六   506TJW-1型催化劑250℃、500ml/min色譜圖

圖七   506TJW-1型催化劑300℃、500ml/min色譜圖

圖八 506TJW-1型催化劑300℃、250ml/min色譜圖

圖九 506TJW-1型催化劑350℃、500ml/min色譜圖

圖十 506TJW-1型催化劑350℃、800ml/min色譜圖

圖十一 506TJW-1型催化劑400℃、800ml/min色譜圖

    六、實驗結果

    表一506TJW型催化劑實驗數據

表二506TJW-1型催化劑實驗數據

    七、實驗結論

針對空氣中約100ppm的乙酸乙酯和苯，506TJW型催化劑(見表二)在250℃、500時已經可以完全脫除空氣中的乙酸乙酯，但此溫度下僅能脫除約60%的苯；反應管升溫至300℃，基本可脫除苯（小于10ppm）。

       506TJW-1型催化劑對乙酸乙酯脫除作用稍差，反應管溫度升至400℃，色譜圖上仍可見乙酸乙酯色譜峰。由表二可見，該催化劑在300℃，250 ～500 ml/min流量的反應條件下，對苯和乙酸乙酯有良好的脫除能力。如加大流量，需升高反應溫度。