周吴等：Pt涂层蜂窝金属和Ce改性FezO,催化CO的性能对比 73· 表1催化剂性能测试试验工况表 (a) ■一C0初始体积分数2×10- 。一C0初始体积分数3×10-月 Table 1 Test conditions of catalysts 一CO初始体积分 数5×10-3 一C0初始体积分数7.5×10 工况反应温度/℃水汽体积分数/% 近似初始C0体积分数/103 6 180 0 2 2 180 0 3 3 180 0 J 4 180 0 7.5 密器器福 120 0 4.5 50 100150 200250300 6 180 0 4.5 时间s 240 0 4.5 ■一CO初始体积分数2×103 8 300 0 4.5 7b) ·C0初始体积分数3×10 。-C0初始体积分数5×103 9 180 11.7 4.5 一C0初始体积分数7.5×103 10 180 19.9 4.5 A4A金刻 180 27.1 4.5 12 240 11.7 4.5 13 240 19.9 4.5 等◆●◆◆◆●e博e年◆◆ 修每都修号馨修得移相得●得标都号● 14 240 27.1 4.5 0 50 100 150 200250300 表2两种催化剂的比表面积测试结果 时间s Table 2 BET test results of two catalysts 70 (c) 样品 比表面积(m己g) 60 P/Al2O,涂层蜂窝金属型催化剂 50.9 50 Ce改性Fez0,-Al0,催化剂 44.7 40 30 表3PUAl2O3涂层蜂窝金属型催化剂XRF分析结果（质量分数） O 20 Table 3 XRF test results of Pt/Al,O;catalyst % 。一P蜂窝金属催化剂 10F Al Fe Cr Ni Pt Si Gd Mn Mg Ca 。Ce改性Fe,O,催化剂 36.9936.6912.982.070.4480.260.240.150.06840.0592 0 2 34567 8 CO初始体积分数/x10 表4Ce改性FeO3催化剂XRF分析结果（质量分数） 图2不同初始CO体积分数下催化剂的脱除结果.(a)Pt蜂窝金属 Table 4 XRF test results of Ce-doped Fe2O;catalyst % 催化剂：(b)Ce改性的FezO3:(c)两者脱除效率 Al2O;Fe2O;CeO2 NiO F SiOz PtO2 Gd2O;MnO Mgo Fig.2 Removal results of the catalyst at different initial CO concent- rations:(a)Pt catalyst,(b)Ce-modified Fe2O3;(c)removal efficiency 48.9629.217.281.390.50.3690.2720.1170.1120.0805 C0初始体积分数低于2×103时催化效率仅为 达到一个稳定值.取反应前后稳定的CO体积分 30%,而在体积分数高于5×103后上升至50%，说 数值，按公式(1)计算催化剂脱除效率后得图2(c) 明其适合较高体积分数CO的去除. 需要指出的是，由于实际的烧结烟气流量很 2.2.2温度对催化剂脱除效率的影响 大，为了模拟这个过程，因此本次实验中设定的空 图3(a)和3(b)分别为两种催化剂在不同温度 气流量也比较大.根据折算，模拟烧结烟气在催化 下，反应器中CO体积分数随时间变化的曲线图 剂中的停留时间约为2.03s C0初始体积分数控制在4.5×103左右，水汽体积 从图2(c)可以看出，随着CO初始体积分数的 分数为0，即表1中的工况5~8.取反应前后稳定 上升，两种催化剂催化效率均提高，且初始CO体 后的CO体积分数值计算催化效率得图3(c). 积分数超过5×10~3后趋于稳定.Pt涂层催化剂的 从图3（©）可以看出，随着温度升高，两种催化 催化效率随CO初始体积分数升高上升较少，C0 剂催化效率均提高，且在240℃之后基本达到稳 去除率在65%左右.而Ce改性的FezO3催化剂在 定.Pt/AlO3涂层蜂窝金属型催化剂的催化效率随达到一个稳定值. 取反应前后稳定的 CO 体积分 数值，按公式 (1) 计算催化剂脱除效率后得图 2（c）. 需要指出的是，由于实际的烧结烟气流量很 大，为了模拟这个过程，因此本次实验中设定的空 气流量也比较大. 根据折算，模拟烧结烟气在催化 剂中的停留时间约为 2.03 s. 从图 2（c）可以看出，随着 CO 初始体积分数的 上升，两种催化剂催化效率均提高，且初始 CO 体 积分数超过 5×10‒3 后趋于稳定. Pt 涂层催化剂的 催化效率随 CO 初始体积分数升高上升较少，CO 去除率在 65% 左右. 而 Ce 改性的 Fe2O3 催化剂在 CO 初始体积分数低 于 2×10‒ 3 时催化效率仅 为 30%，而在体积分数高于 5×10‒3 后上升至 50%，说 明其适合较高体积分数 CO 的去除. 2.2.2    温度对催化剂脱除效率的影响 图 3（a）和 3（b）分别为两种催化剂在不同温度 下，反应器中 CO 体积分数随时间变化的曲线图. CO 初始体积分数控制在 4.5×10‒3 左右，水汽体积 分数为 0，即表 1 中的工况 5～8. 取反应前后稳定 后的 CO 体积分数值计算催化效率得图 3（c）. 从图 3（c）可以看出，随着温度升高，两种催化 剂催化效率均提高，且在 240 ℃ 之后基本达到稳 定. Pt/Al2O3 涂层蜂窝金属型催化剂的催化效率随 表 1    催化剂性能测试试验工况表 Table 1    Test conditions of catalysts 工况 反应温度/℃ 水汽体积分数/% 近似初始CO体积分数/10‒3 1 180 0 2 2 180 0 3 3 180 0 5 4 180 0 7.5 5 120 0 4.5 6 180 0 4.5 7 240 0 4.5 8 300 0 4.5 9 180 11.7 4.5 10 180 19.9 4.5 11 180 27.1 4.5 12 240 11.7 4.5 13 240 19.9 4.5 14 240 27.1 4.5 表 2    两种催化剂的比表面积测试结果 Table 2    BET test results of two catalysts 样品 比表面积/（m 2 ·g‒1） Pt/Al2O3涂层蜂窝金属型催化剂 50.9 Ce改性Fe2O3‒Al2O3催化剂 44.7 表 3    Pt/Al2O3 涂层蜂窝金属型催化剂 XRF 分析结果（质量分数） Table 3    XRF test results of Pt/Al2O3 catalyst % Al Fe Cr Ni Pt Si Gd Mn Mg Ca 36.99 36.69 12.98 2.07 0.448 0.26 0.24 0.15 0.0684 0.0592 表 4    Ce 改性 Fe2O3 催化剂 XRF 分析结果（质量分数） Table 4    XRF test results of Ce-doped Fe2O3 catalyst % Al2O3 Fe2O3 CeO2 NiO F SiO2 PtO2 Gd2O3 MnO MgO 48.96 29.21 7.28 1.39 0.5 0.369 0.272 0.117 0.112 0.0805 0 50 100 150 200 250 300 0 1 2 3 4 5 6 7 8 CO体积分数/10−3 CO体积分数/10−3 CO脱除效率/ % 时间/s 时间/s CO初始体积分数2×10−3 CO初始体积分数3×10−3 CO初始体积分数5×10−3 CO初始体积分数7.5×10−3 CO初始体积分数2×10−3 CO初始体积分数3×10−3 CO初始体积分数5×10−3 CO初始体积分数7.5×10−3 (a) 0 50 100 150 200 250 300 1 0 2 3 4 5 6 7 8 (b) 1 2 3 4 5 6 7 8 0 10 20 30 40 50 60 70 CO初始体积分数/×10−3 Pt蜂窝金属催化剂 Ce改性Fe2O3催化剂 (c) 图 2    不同初始 CO 体积分数下催化剂的脱除结果. （a） Pt 蜂窝金属 催化剂；（b） Ce 改性的 Fe2O3；（c） 两者脱除效率 Fig.2     Removal  results  of  the  catalyst  at  different  initial  CO  concent￾rations: (a) Pt catalyst; (b) Ce‒modified Fe2O3 ; (c) removal efficiency 周    昊等： Pt 涂层蜂窝金属和 Ce 改性 Fe2O3 催化 CO 的性能对比 · 73 ·