交联蒙脱土负载型Cu催化剂用于CH4燃烧反应的研究

催化燃烧原理

催化燃烧原理 催化燃烧原理？下面就由安徽宝华环保科技有限公司来给大家简单介绍下吧！催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300~450℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。与热力燃烧法相比，催化燃烧所需的辅助燃料少，能量消耗低，设备设施的体积小。但是，由于使用的催化剂的中毒、催化床层的更换和清洁费用高等问题，影响了这种方法在工业生产过程中的推广和应用。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的

比表面积和合适的孔径，当加热到300~450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生成CO2和H2O，同时产生热量，从而使得有机气体变成无毒无害气体。 催化燃烧装置主要由热交换器、燃烧室、催化反应器、热回收系统和净化烟气的排放烟囱等部分组成，如右图所示。其净化原理是：未净化气体在进入燃烧室以前，先经过热交换器被预热后送至燃烧室，在燃烧室内达到所要求的反应温度，氧化反应在催化反应器中进行，净化后烟气经热交换器释放出部分热量，再由烟囱排入大气。 安徽宝华环保科技有限公司拥有环保专业承包叁级资质和国家清洁生产咨询审核资质，根据市场需求，不断推陈出新，积极与国内科研院校建立战略合作关系，不断引进新技术与新人才，进一步提升业务能力与水平。公司在全体宝华人的努力下，逐渐发展成为具有影响力的环保综合服务商。公司秉承“客户至上、服务第一”的理念，依托强大的技术支持和完备的售后服务，为您解决身边的环境问题。全体宝华人愿与您携手并进，共建美丽中国，同创绿色地球。

吸附催化燃烧工艺简介

1、吸附-催化燃烧法原理 吸附浓缩-催化燃烧法，该设备采用多气路连续工作，设备多个吸附床可交替使用。含有机物的废气经风机的作用，经过活性炭吸附层，有机物质被活性炭特有的作用力截留在其内部，吸附去处效率达80%，吸附后的洁净气体排出；经过一段时间后，活性炭达到饱和状态时，停止吸附，此时有机物已被浓缩在活性炭内，之后按照PLC自动控制程序将饱和的活性炭床与脱附后待用的活性炭床进行交替切换。CO（催化氧化设备）自动升温将热空气通过风机送入活性炭床使碳层升温将有机物从活性炭中“蒸”出，脱附出来的废气属于高浓度、小风量、高温度的有机废气。 催化燃烧法：VOC-CH 型有机气体催化净化装置，是利用催化剂使有害气体中的可燃组 和分在较低的温度下氧化分解的净化方法。对于 CnHm 和有机溶剂蒸汽氧化分解生成CO 2 O并释放出大量热量。其反应方程式为： H 2 图3-1 VOC-CO原理图 活性炭脱附出来的高浓度、小风量、高温度的有机废气经阻火除尘器过滤后，进入特制的板式热交换器，和催化反应后的高温气体进行能量间接交换，此时废气源的温度得到第一次提升；具有一定温度的气体进入预热器，进行第二次的温度提升；之后进入第一级催化反应，此时有机废气在低温下部份分解，并释放出能量，对废气源进行直接加热，将气体温度提高到催化反应的最佳温度；经温度检测系统检测，温度符合催化反应的温度要求，进入催化燃烧室，有机气体得到彻底分解，同时释放出大量的热量；净化后的气体通过热交换器将热能转换给出冷气流，降温后气体由引风机排空。 有机物利用自身氧化燃烧释放出的热量维持自燃，如果脱附废气浓度足够高，CO 正常

使用需要很少的电功率甚至不需要电功率加热，做到真正的节能、环保，同时，整套装置安全、可靠、无任何二次污染。 2、处理工艺流程 根据行业要求及减少用户投资成本、运行维护费用，拟采用湿法除尘、干式过滤、活性炭吸附、催化燃烧脱附的方式对喷漆房污染综合治理，其中吸附浓缩-催化燃烧法工艺流程图如下： 图3-2 喷漆废气处理工艺流程图 本处理装置工艺采用湿法除尘+干式过滤＋吸附＋催化净化装置，工作方式为：一个湿式除尘塔+干式过滤器＋若干个吸附床，经过除尘过滤去除漆雾后，有机废气进入吸附床中进行吸附工作，净化后的气体由风机排入排气筒达标排放。日常工作时吸附床中一个进行脱附再生工作，其余进行吸附工作。脱附时启动催化燃烧器中的电预热器，待温度达到起燃温度时，由脱附风机和补冷风机补入系统中的冷风，经混合后调到适当温度（140℃，其中废气中有机成分沸点：甲苯110.6℃，二甲苯138-144℃）后送入吸附床进行脱附操作，吹脱出的高浓度有机废气（可浓缩10-20倍）与燃烧后的热废气在热交换器中进行热交换得到预热后送入燃烧室，在燃烧室中升到起燃温度后由催化剂将有机物氧化分解为无害的 CO 2和H 2 O。燃烧后的废气经脱附出的气体热交换温度降低至180-200℃后用于脱附，多余废 气排入排气筒。 由多个吸附床轮流进行吸附和脱附再生，吸附与脱附之间切换，连续运行（工作时间可根据企业生产情况调节）。本工程设计废气浓度100ppm，浓缩后有机废气浓度可达到5000mg/m3以上，在燃烧器启动通过电加热升温至起燃温度后，可维持自燃。

有机物化学方程式

烃及其含氧衍生物的燃烧通式： 烃：CxHy＋(x＋y/4)O2→xCO2＋y/2H2O 烃的含氧衍生物：CxHyOz＋(x＋y/4－z/2)O2 ? xCO2＋y/2H2O 规律1：耗氧量大小的比较 (1)等质量的烃(CxHy)完全燃烧时，耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于y/x的比值大小。比 值越大，耗氧 越多。相同质量的有机物中，烷烃中CH 4耗氧量最大；炔烃中，以C 2 H 2 耗氧量最少；苯及其同系 物中以C 6H 6 的耗氧量最少；具有相同最简式的不同有机物完全燃烧时，耗氧量相等。 (2)等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。等物质 的量的各种有机物（只含C、H、O）完全燃烧时，分子式中相差若干个“CO 2”部分或“H 2 O”部分， 其耗氧量相等。 (3)等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于x＋y/4－z/2，其值越 大，耗氧量越多。 (4)等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等)或加成产物的同分异 构完全燃烧，耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。 规律2：气态烃(CxHy)在氧气中完全燃烧后(反应前后温度不变且高于100℃)： 若y＝4，V总不变；(有CH4、C2H4、C3H4、C4H4) 若y＜4，V总减小，压强减小；(只有乙炔) 若y＞4，V总增大，压强增大。 有机分子结构的确定： 物理方法：红外光谱仪→红外光谱确定化学键或官能团 核磁共振仪→核磁共振仪氢谱确定不同化学环境的氢原子种数及个数比 相对分子质量的测定——质谱法

催化燃烧原理及催化剂

催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H20, 同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3 个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3 类。2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al203 催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有Mn0x、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含Mn02催化剂，在130C及空速13000h-1 的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。

2018年中考化学真题分类汇编4化学与社会发展考点20燃烧与燃料2燃料和能源甲烷(无答案)

考点20 燃烧与燃料 （18仙桃）20．充分燃烧1kg天然气和煤所产生CO2和SO2的质量如上图所示。下列说法不．正确 ．．的是 A．等质量的煤和天然气充分燃烧，产生CO2的量接近，但产生SO2的量却相差较大 B．煤、天然气充分燃烧产生的CO2和SO2是导致酸雨的主要气体 C．煤、天然气及石油等是重要的化石燃料，属于不可再生能源 D．由图示可知，提倡将煤改为天然气作燃料，有利于改善空气质量 （18长春）6．有关甲烷（CH4）的说法中，正确的是 A．甲烷分子由碳原子和氢原子构成 B．相对分子质量是16g C．碳元素和氢元素的质量比是1︰4 D．碳元素比氢元素的质量分数小 （8黄冈）25、一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物只有CO、CO2和H2O，且总质量为20.8g，其中H2O的质量为10.8g，则CO2的质量为 A.5.6g B.8.8g C.4.4g D.4.8g （18安顺）3、纯净物X在氧气中完全燃烧的化学方程式为：X + 2O2 CO2 + 2H2O。下列说法不正确的是（） A.该反应前后原子的种类发生改变 B.X是最简单的有机化合物 C.该反应的生成物都是氧化物 D.X是天然气的主要成分 （18宁波）8.下图是某化学反应的微观示意图。下列说法中错误的是 A.甲是最简单的有机物 B.反应前后原子种类没有发生改变 C.反应生成的丙和丁的分子个数比为1:2 D.一个甲分子是由两个氢分子和一个碳原子构成

（18雅安）1.据《易经》记载：“泽中有火”，“上火下泽”。泽，指湖泊池沼。“泽中有火” 是对“X气体”在湖泊池沼水面上起火现象的描述。这里“X气体”是指 A．一氧化碳B．甲烷C．氧气D．氢气 （18哈尔滨）30.(3分)下图是甲烷与氧气反应的微观模拟图，请回答下列问题： (1)在甲、丙图中将相关粒子图形补充完整甲补充一个氧分子、丙中补充一个水分子 (2)A、B、C、D对应的物质都是由分子构成的 (3)画出比一个C分子多两个质子的离子结构示意图。 （18海南）18．天然气不仅可以作燃料，而且是一种重要的化工原料。 （1）天然气重整可以得到合成气，其反应的微观示意图如下： 反应物生成物 写出上述反应的化学方程式。 （2）用不同催化剂可使合成气合成不同的物质。下列物质仅以合成气为原料不 ．能．得到的 ．可 是（填序号）。 A．甲醛(CH2O) B．甲醇(CH3OH) C．尿素[CO(NH2)2] （18海南）19．现有一份氧元素质量分数为89.5%的过氧化氢溶液，加入M nO2 充分反应后，得到液体的质量为 90g（不考虑操作过程中液体的损失），则生成氧气的质量为 。 g（精确到小数点后1位） （18广东）19.(5分)天然气可以在一定条件下合成甲醇。 (1)请把“题19图”中反应物的微观示意图补画齐全。

催化剂及催化燃烧技术

催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即： A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现： A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发，催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化焚烧炉，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。 在有机物废气的催化燃烧中，所要处理的有机物废气在高温下与空气混合易引起爆炸，安全问题十分重要。因而，一方面必须控制有机物与空气的混合比，使之在爆炸下限；另一方面，催化燃烧系统应设监测报警装置和有防爆措施。 二、催化燃烧用催化剂 由于有机物催化燃烧的催化剂分为贵金属(以铂、钯为主)和贱金属催化剂。贵金属为活性组分的催化剂分为全金属催化剂和以氧化铝为载体的催化剂。全金属催化剂是以镍或镍铬合金为载体，将载体做成带、片、丸、丝等形状，采用化学镀或电镀的方法，将铂、钯等贵金属沉积其上，然后做成便于装卸的催化剂构件。由氧化铝作载体的贵金属催化剂，一般是以陶

甲烷实验

甲烷的化学性质 【实验目的】 1、探究甲烷的重要化学性质。 2、掌握对物质燃烧产物的定性检验方法。 3、熟悉有关实验操作，提高实验操作的基本技能。 4、培养仔细观察实验现象、认真思考现象产生原因的科学态度。 【知识支持】 1、如何检测可燃性气体的燃烧产物？ 2、如何收集按一定比例组成的甲烷和氯气的混合气体？ 【实验内容】 试剂：甲烷，澄清石灰水，酸性高锰酸钾溶液，溴水，饱和食盐水（收集氯气用），氯气等。仪器：储气瓶（分别盛有甲烷、氯气），干燥的小烧杯，大试管（带橡胶塞），铁 架台（带铁夹），小试管 实验步骤： 实验1 （1）从盛有甲烷的储气瓶中缓缓放出甲烷气体，在导气管尖嘴处将其点 燃，观察气体燃烧时火焰的颜色。 现象。 结论。 （2）检验燃烧产物的操作： 。 现象 。 结论及解释 实验2 将甲烷气体分别通入酸性KMnO4溶液和溴水中，观察现象。 现象。 结论。

实验3 （1）取一支大试管，用排饱和食盐水的方法收集体积比1:4的甲烷和氯气，用橡胶塞塞好管口，放在光亮的地方（不可日光直射，以免引起爆炸）约3分钟，观察发生的现象。 现象 。 结论 。（2）将上述试管倒立在水槽中，并取下橡胶塞，观察现象。 现象 。 结论及解释 。 请完成反应方程式。 注意：CH2Cl2 、CHCl3、CCl4是液体。 【问题探究】 1、（1）能否利用CH4和Cl2在光照条件下的取代反应制取纯净的氯仿？为什么？ （2）在此实验中，若将NaCl溶液换成Na2SiO3溶液，有什么现象产生？ 2、家庭使用天然气做燃料时，应注意哪些事项？ 3、CCl4为什么不能燃烧？CO2、SF6等也不能在空气中燃烧，其原因与CCl4一样吗？ 4、同样是液态有机物，四氯化碳和氯仿都是良好的有机溶剂，而二氯甲烷却不是，为什么？ 。

教学资源：甲烷燃烧的产物

【教学资源】 探究甲烷燃烧的产物 湖北省石首市文峰中学刘涛 果果查阅资料知道：2017年5月，我国在南海海域成功开采可燃冰。可燃冰外观像冰，主要成份是甲烷水合物（甲烷分子和水分子组成），可表示为CH4?nH2O，在开采过程中，若甲烷泄漏会导致严重的温室效应。果果对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，设计实验探究：【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？ 【查阅资料】①含碳元素的物质完全燃烧生成CO2，不完全燃烧生成CO； ②白色无水CuSO4粉末遇水变蓝色； ③C O与人体内的血红蛋白结合，会造成人中毒缺氧。 【猜想与假设】猜想一：CO2、H2O；猜想二：CO、H2O；猜想三：CO2、CO、H2O 【实验探究】将甲烷在一定量的纯净氧气中燃烧的产物依次通过C﹣G装置（部分夹持、固 定装置省略）进行验证： ⑴装置A、B中标有数字的仪器名称①酒精灯，②锥形瓶。 若选用过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气，应选用的发生装置是（填序号）。该反应的化学方程式为，该反应的基本类型为。 ⑵实验过程中观察到C中白色粉末变为蓝色，D、G中澄清石灰水变浑浊，F中红色粉末 变成黑色，由此推断猜想（填数字序号）成立。 ⑶实验过程中D装置的作用是；该反应的化学方程式是。 ⑷实验过程中用纯净O2而不用空气的原因是。 ⑸实验过程中C、D装置的顺序不能颠倒，原因是。 【反思与交流】日常生活中，使用含碳燃料一定要注意通风，防止中毒。 参考答案 ⑴酒精灯；锥形瓶；B；2H2O22H2O＋O2↑；化合反应； ⑵三； ⑶检验二氧化碳；CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O；

⑷空气中含有水蒸气和二氧化碳，影响检验结果。 ⑸气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气。 【反思与交流】一氧化碳（或CO）。 同步训练 1．我国首次在南海成功试采海域可燃冰。可燃冰是一种主要含有甲烷水合物的化石燃料，下列关于可燃冰的认识，正确的是（） A．一种化合物B．一种高效清洁能源 C．一种可再生能源D．一种可以燃烧的固态水 2．2017年，我国海域可燃冰开采取得重大突破。下列有关可燃冰的叙述正确的是（）A．可燃冰是一种纯净物 B．可燃冰在常温常压下不易长久保存 C．可燃冰的成功开发利用使“水变油”成为可能 D．可燃冰作为一种清洁能源对环境没有任何危害 3．我国首次在南海神孤海域试采“可燃冰”（天然气水合物）成功。下列关于“可燃冰”说法正确的是（） A．“可燃冰”外形像冰，是天然气冷却后得到的固体 B．“可燃冰”燃烧后几乎不产生残渣和废气，被誉为“绿色能源” C．通常状况下，天然气和水就能结合成“可燃冰“” D．“可燃冰”储量巨大，属于可再生能源 4．目前，我国在可燃冰的开采技术上处于世界领先水平。可燃冰将成为未来新能源，外观像冰，主要含有甲烷水合物（由甲烷分子和水分子组成），还含少量二氧化碳等物质。可燃冰在低温和高压条件下形成．1体积可燃冰可储载100～200倍体积的甲烷气体，具有能量高，燃烧值大等优点。 ⑴可燃冰属于_____（填“可再生”或“不可再生”）资源。为缓解能源危机，人们还必须积极开发利用新能源，请写出两种新能源_______________；

(新课标2020)高中化学 课后作业13 甲烷的性质 新人教版必修2.doc

课后作业(十三) [基础巩固] 一、甲烷的结构、存在和用途 1．在我国的南海、东海海底已发现天然气(含甲烷等)的水合物，它易燃烧，外形似冰，被称为“可燃冰”。“可燃冰”的开采，有助于解决人类面临的能源危机。下列说法正确的是( ) ①甲烷属于烃类②在相同条件下甲烷的密度大于空气 ③甲烷难溶于水④可燃冰是一种极具潜力的能源 A．①②③B．②③④ C．①③④D．①②④ [解析]甲烷是最简单的烃，难溶于水，因其相对分子质量为16，故相同条件下密度小于空气，甲烷燃烧放出较多的热量且产物为CO2和H2O，所以可燃冰是一种极具潜力的能源，因此C项正确。 [答案] C 2．能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是( ) A．甲烷的四个碳氢键的强度相等 B．甲烷的四个碳氢键的键长相等 C．甲烷的一氯代物只有一种 D．甲烷的二氯代物只有一种 [解析]甲烷无论是正四面体结构，还是正方形的平面结构，CH4中都含有4个相同的C—H，键的强度、键长均相等；且一氯代物均只有一种。所以A、B、C三项错误；CH2Cl2若是正方形的平面结构，则其结构应有两种，即 ，若是正四面体结构，则其结构只有一种；所以D项正确。 [答案] D 3．下列关于甲烷分子结构的说法正确的是( )

A ．甲烷分子的电子式为 ，分子中各原子都达到8电子稳定结构 B ．甲烷分子中的化学键全部为非极性键 C ．CH 4分子比SiH 4分子稳定，说明碳元素的非金属性比硅元素的非金属性强 D ．CH 3Cl 的四个价键的键长和强度相同，夹角相等 [解析] 甲烷分子中H 原子最外层只有2个电子，不是8电子稳定结构，A 项错误；甲烷分子中的化学键均为极性键，B 项错误；元素的非金属性越强，其简单氢化物越稳定，反之也成立，C 项正确；一氯甲烷中C —Cl 键与C —H 键的键长和强度不同，故四个键的键角也不完全相等，D 项错误。 [答案] C 二、甲烷的燃烧及相关计算 4．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气等三种无色气体的方法是( ) A ．通入溴水―→通入澄清石灰水 B ．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯 C ．点燃―→罩上干冷烧杯―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯 D ．点燃―→罩上涂有澄清石灰水的烧杯―→通入溴水 [解析] 点燃，用干燥的烧杯可以检验出是否生成水，从而确定原气体是否含有氢元素；用涂有澄清石灰水的烧杯可检验出是否生成CO 2，从而确定原气体中是否含有碳元素。 [答案] C 5．将标准状况下11.2 L 甲烷和22.4 L 氧气混合点燃，恢复到原状况后，气体的体积为( ) A ．11.2 L B ．22.4 L C ．33.6 L D ．44.8 L [解析] CH 4＋2O 2――→点燃 CO 2＋2H 2O ，因标准状况下11.2 L 甲烷与22.4 L 氧气恰好完全反应生成11.2 L 的CO 2气体，此时H 2O 不是气体，故选A 。 [答案] A 三、取代反应的理解 6．下列化学反应中不属于取代反应的是( ) A ．CH 2Cl 2＋Br 2――→光照 CHBrCl 2＋HBr

废气催化燃烧的原理及其工艺

往往业主在采购废气处理设备的时候会问一些技术性的问题以决定采用哪种技术，哪种技术最为适合该工艺，下面专门介绍本公司生产的，吸附+脱附+催化燃烧有机废气处理设备的技术原理及工艺流程。以供广大业主参考。 一、催化燃烧的基本原理 催化燃烧是典型的气-固相催化反应，其实质是活性氧参与的深度氧化作用。在催化燃烧过程中，催化剂的作用是降低活化能，同时催化剂表面具有吸附作用，使反应物分子富集于表面提高了反应速率，加快了反应的进行。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下，发生无焰燃烧，并氧化分解为CO2和H2O，同时放出大量热能，其反应过程为： 2 催化燃烧的特点及经济性 2.1 催化燃烧的特点 2.1.1起燃温度低，节省能源 有机废气催化燃烧与直接燃烧相比，具有起燃温度低，能耗也小的显著特点。在某些情况下，达到起燃温度后便无需外界供热。 二、催化剂及燃烧动力学 2.1 催化剂的主要性能指标 在空速较高，温度较低的条件下，有机废气的燃烧反应转化率接近100%，表明该催化剂的活性较高[9]。催化剂的活性分诱导活化、稳定、衰老失活3个阶段，有一定的使用限期，工业上实用催化剂的寿命一般在2年以上。使用期的长短与最佳活性结构的稳定性有关，而稳定性取决于耐热、抗毒的能力。对催化燃烧所用催化剂则要求具有较高的耐热和抗毒的性能。有机废气的催化燃烧一般不会在很严格的操作条件下进行，这是由于废气的浓度、流量、成分等往往不稳定，因此要求催化剂具有较宽的操作条件适应性。催化燃烧工艺的操作空速较大，气流对催化剂的冲击力较强，同时由于床层温度会升降，造成热胀冷缩，易使催化剂载体破裂，因而催化剂要具有较大的机械强度和良好的抗热胀冷缩性能。 2.2 催化剂种类 目前催化剂的种类已相当多，按活性成分大体可分3类。 2.2.1贵金属催化剂 铂、钯、钌等贵金属对烃类及其衍生物的氧化都具有很高的催化活性，且使用寿命长，适用范围广，易于回收，因而是最常用的废气燃烧催化剂。如我国最早采用的Pt-Al2O3催化剂就属于此类催化剂。但由于其资源稀少，价格昂贵，耐中毒性差，人们一直努力寻找替代品或尽量减少其用量。 2.2.2过渡金属氢化物催化剂 作为取代贵金属催化剂，采用氧化性较强的过渡金属氧化物，对甲烷等烃类和一氧化碳亦具有较高的活性，同时降低了催化剂的成本，常见的有MnOx、CoOx和CuOx等催化剂。大连理工大学研制的含MnO2催化剂，在130℃及空速13000h-1的条件下能消除甲醇蒸气，对乙醛、丙酮、苯蒸气的清除也很有效果。 2.2.3复氧化物催化剂 一般认为，复氧化物之间由于存在结构或电子调变等相互作用，活性比相应的单一氧化物要高。主要有以下两大类： (1)钙钛矿型复氧化物 稀土与过渡金属氧化物在一定条件下可以形成具有天然钙钛矿型的复合氧化物，通式为ABO3，其活性明显优于相应的单一氧化物。结构中一般A为四面体型结构，B为八面体形结构，这样A和B形成交替立体结构，易于取代而产生品格缺陷，即催化活性中心位，表面晶格氧提供高活性的氧化中心，从而实现深度氧化反应。常见的有几类如：BaCuO2、LaMnO3等。

催化燃烧的性质

广州和风环境技术有限公司 https://www.wendangku.net/doc/2f4998764.html,/ 催化燃烧的性质是什么 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B →C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即：A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现：A+B+2K →[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护

催化燃烧废气处理设备的工艺以及维护 近年来，催化燃烧废气处理设备的市场占有率越来越高，那么，催化燃烧废气处理设备的工艺是什么呢?以及平常应该怎么维护呢? 催化燃烧废气处理设备由预处理装置、预热装置、催化燃烧装置、防爆装置组成。 废气预处理：顾名思义，就是将废气的灰尘提前处理，防止催化剂床层堵塞。 预热装置：预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置，因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 催化燃烧装置：一般采用固定床催化反应器，反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修就方便，便于装卸催化剂。 防爆装置：为膜片泄压防爆，安装在主机的顶部，当设备运行发生意外事故时，可及时裂开泄压，防止意外发生。 催化燃烧废气处理设备原理 催化燃烧是用催化剂使废气中可燃物质在较低温度下氧化分解的净化方法。所以，催化燃烧又称为催化化学转化。由于催化剂加速了氧化分解的历程，大多数碳氢化合物在300-500℃的温度时，通过催化剂就可以氧化完全。 催化剂首先对VOC分子的吸附，提高了反应物的浓度其次催化氧化阶段降低反应的活化能，提高了反应速率，借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度下，发生无氧燃烧，分解成CO2和H20，释放出大量热量，能耗较小，某些情况下达到起燃温度后无需外界供热，反应温度在250-400℃。 在化学反应过程中，利用催化剂降低燃烧温度，加速有毒有害气体完全氧化的方法，叫做催化燃烧法。 由于催化剂的载体是由多孔材料制作的，具有较大的比表面积和合适的孔径，当加热到300-450℃的有机气体通过催化层时，氧和有机气体被吸附在多孔材料表层的催化剂上，增加了氧和有机气体接触碰撞的机会，提高了活性，使有机气体与氧产生剧烈的化学反应而生

化学必修二 甲烷、乙烯、乙醇、乙酸相关化学方程式

CH4＋2O2→点燃→CO2＋2H2O（淡蓝色火焰） CH4＋Cl2→光照→CH3Cl(g)＋HCl （一氯代物） CH3Cl＋Cl2→光照→CH2Cl2(l)＋HCl（二氯代物） CH2Cl2＋Cl2→光照→CHCl3(l)＋HCl（三氯代物） CHCl3＋Cl2→光照→CCl4(l)＋HCl（四氯化碳） CH2=CH2+ 3O2→点燃→2CO2+2H2O(明亮火焰及黑烟) CH2＝CH2 + KMnO4 +H2SO4 →CO2+ MnSO4+ K2SO4+ H2O （变无色） CH2＝CH2 + Br2→CH2BrCH2Br（二溴乙烯） CH2=CH2+ H2 →催化&加热→CH3CH3 CH2=CH2 + H—Cl →催化&加热→CH3—CH2Cl(氯乙烷) CH2=CH2+ H2O →催化&加热&加压→CH3CH2OH（乙醇）nCH2=CH2→催化→[ CH2-CH2 ] n (聚乙烯) 2C6H6+ 15O2→点燃→12CO2 + 6H2O（明亮带有浓烟的火焰）(C6H6)+HO-NO2→浓硫酸&加热→(C6H5-NO2硝基苯)+H2O C6H6+Br2→FeBr3→(C6H5-Br溴苯)+HBr C6H6+3H2→Ni加热→(C6H12,环乙烷) 2C2H5OH+2Na→2C2H5Na+H2↑ 2C2H5OH+Mg→(C2H5O)2Mg(乙醇镁)+ H2↑ C2H5OH +3O2→点燃→2CO2+3H2O 2Cu+O2→加热→2CuO CH3CH2OH + CuO→加热→CH3CHO +Cu +H2O 总式：2CH3CH2OH + O2→Cu→2CH3CHO + 2H2O

RCO催化燃烧设备说明书简介

RCO催化燃烧设备净化原理 在工业生产过程中，排放的有机尾气通过引风机进入设备的旋转阀，通过旋转阀将进口气体和出口气体分开。气体先通过陶瓷材料填充层（底层）预热后发生热量的储备和热交换，其温度几乎达到催化层（中层）进行催化氧化所设定的温度，这时其中部分污染物氧化分解；废气继续通过加热区（上层，可采用电加热方式或气加热方式）升温，并维持在设定温度；其再进入催化层完成催化氧化反应，即反应生成CO2和H2O，并释放大量的热量，以达到预期的处理效果。经催化氧化后的气体进入其它的陶瓷填充层，回收热能后通过旋转阀排放到大气中，净化后排气温度仅略高于废气处理前的温度。系统连续运转、自动切换。通过旋转阀工作，所有的陶瓷填充层均完成加热、冷却、净化的循环步骤，热量得以回收。 RCO催化燃烧设备主要由阻火器，热交换器，催化反应床，风机这几个主要部件 组成。与直接燃烧相比，催化燃烧温度较低，燃烧比较好。催化燃烧用的是表面具有贵金属和金属氧化物的催化剂，将有机污染物的废气在催化剂铂、钯的作用下，可以在较低的温度下将废气中的有机污染物氧化成二氧化碳和水。催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。 RCO催化燃烧设备产品性能特点： 1.操作方便，设备工作时，实现自动控制，可靠。 2.设备启动，仅需15～30分钟升温至起燃温度，耗能仅为风机功率，浓度较低时 自动补偿。 3.采用当今先进的贵金属钯、铂浸渍的蜂窝状陶瓷载体催化剂，比表面积大，阻力小，净化率高。 4.余热可返回烘道，降低原烘道中消耗功率；也可作其它方面的热源。 5.使用寿命长，催化剂一般两年换，并且载体可循环使用。 6.不产生氮氧化物(NOX)等二次污染物； 7.可靠性高、净化效率高达99%以上； 8.热量回收率，热回收效率≥95%。 RCO催化燃烧设备能对苯、醇、酮、酯、汽油类等有机溶剂的废气进行吸附净化，适用于低浓度大风量或高浓度间歇排放废气的作业环境，它能有效地净化环境、消除污染、改善工作环境，确保工人身体健康，治理达标排放。因此，化工、轻工、涂装、电子、机电、印刷、家电、制鞋、电池（电瓶）、塑料、薄膜、橡胶、涂料、制药、家具、船舶、汽车、石油等行业产生的有害有机废气的净化及臭味的消除均可选用。 RCO催化燃烧设备使用旋转阀替代了传统设备中众多的阀门以及复杂的液压设备。有机物去除率可以达到98%以上，热回收率达到95-97%。 RCO催化燃烧设备选型及注意事项 （1）废气成分中，不能含有下列物质：有高粘性的油脂类。如磷、铋、砷、锑、汞、铅、锡；高浓度的粉尘。 （2）设备选0型时，注明废气的成份、浓度及出口温度。 （3）设备安装场所无腐蚀性气体，并有良好的防雨措施。 （4）设备所需电源为：三相交流380V，频率50Hz。 （5）注明是否有特殊要求

高中化学复习知识点：甲烷的燃烧

高中化学复习知识点：甲烷的燃烧 一、单选题 1．甲烷是天然气的主要成分，是一种高效、污染小的清洁能源。下列有关甲烷的说法正确的是（ ） ①甲烷是一种正四面体结构的分子 ②甲烷与氯气以物质的量之比为1：1发生取代反应时，生成物只有CH 3Cl 和HCl ③0.5molCH 4完全燃烧时消耗1molO 2 ④1molCH 4全部生成CCl 4，消耗2molCl 2 A ．①② B ．③④ C ．①③ D ．②④ 2．25℃和101kPa 时，乙烷，乙炔和丙烯组成的混合径32mL 与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72Ml,原混合烃中乙炔的体积分数为 A ．12.5% B ．25% C ．50% D ．75% 3．一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO 、CO 2和水蒸气，此混合气体质量为49.6g ，当其缓慢经过无水CaCl 2时，CaCl 2增重25.2g ，原混合气体中CO 2的质量为（ ） A ．12.5g B ．13.2g C ．19.7g D ．24.4g 4． 一定量的甲烷恰好与一定量的氧气完全反应后得到CO 、CO 2和水蒸气共30．4g ，该产物缓缓通过浓硫酸充分吸收后，浓硫酸增重14．4g ，则此甲烷完全燃烧还需要氧气的体积（标准状况）为 A ．1.12L B ．2.24L C ．3.36L D ．4.48L 5．下列反应中，光照对反应几乎没有影响的是 A ．氯气与氢气反应 B ．次氯酸分解 C ．甲烷与氯气反应 D ．甲烷与氧气反 应 6．下列反应属于取代反应的是（ ） A ．222HI Cl =2HCl I ++ B ．4222CH 2O CO 2H O ???→++点燃 C ．2222CH Br Cl CHClBr HCl +????→+一定条件 D ．44Zn CuSO =ZnSO Cu ++ 7．鉴别甲烷、一氧化碳和氢气三种无色气体的方法，是将它们分别（ ）

甲烷 烷烃 作业题

班级：姓名：小组编号：阅卷人： 甲烷烷烃作业题 一．选择题（共12小题） 1．下列各组物质中，属于同分异构体的是（） A．C与C B．O2和O3C．淀粉与纤维素 D． 2．满足分子式为C3H4ClBr不含有环的有机物共有（） A．6种B．7种C．8种D．9种 3．下列化学式只表示一种纯净物的是（） A．C2H6B．C4H10C．C2H4Cl2D．C 4．满足分子式为C5H11Br的有机物共有（） A．7种B．8种C．9种D．10种 5．乙烷跟氯气在光照下发生取代反应，得到乙烷的氯代产物最多有（）A．10种B．9种C．8种D．7种 6．关于甲烷和乙烯，说法正确的是（） A．甲烷能燃烧，乙烯不能B．甲烷和乙烯都能使溴水褪色 C．甲烷和乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．甲烷和乙烯完全燃烧的产物都是CO2和H2O 7．对比甲烷和乙烯的燃烧反应，下列叙述中正确的是（） A．二者燃烧时现象完全相同B．点燃前都不需要验纯 C．甲烷燃烧火焰呈淡蓝色，乙烯燃烧火焰较明亮D．二者燃烧时都有黑烟生成 8．将4mol 甲烷与氯气发生取代反应，待反应完全后测知四种取代物物质的量相同，测消耗的氯气有（ ） A．2mol B．10mol C．7.5mol D．6mol 9．某有机物分子中含有n个﹣CH2﹣，m个﹣CH﹣，a个﹣CH3，其余为﹣Cl，则分子中﹣Cl的 个数为（） A．m+2﹣a B．n+m+a C．2n+3m﹣a D．m+2n+2﹣a 10．如图表示4个碳原子相互结合的几种方式．小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合，则下列说法正确的是（） A．图中属于烷烃的是A、C、H B．图中与B互为同分异构体的有E、F、H C．图中物质碳元素的质量分数最大的是C D．图中C和F分子中氢原子数相同 11．下列烷烃在光照下与氯气反应，生成3种二氯代烃的是（） A．CH3CH2CH2CH3B． C．D． 12．2014年第青奥会将在我省南京举办，组委会拟采用丙烷（C3H8）作为火炬燃料．下列有关丙烷的说法中，正确的是（） A．丙烷既能发生取代反应，又能发生加成反应B．丙烷完全燃烧，其产物对空气没有污染C．丙烷燃料电池中，丙烷在正极发生反应D．丙烷的一氯取代物有三种同分异构体二．填空题（共3小题） 13．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验．请填写下列空白：【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成． （1）该反应的反应类型为； （2）该反应的化学方程式为；（只写第一步） （3）水槽中盛放的液体应为（填标号）； A．水B．饱和石灰水C．饱和食盐水D．饱和NaHCO3溶液

催化燃烧机理

催化燃烧的原理 催化燃烧是借助催化剂在低温下(200～400℃)下，实现对有机物的完全氧化，因此，能耗少，操作简便，安全，净化效率高，在有机废气特别是回收价值不大的有机废气净化方面，比如化工，喷漆、绝缘材料、漆包线、涂料生产等行业应用较广，已有不少定型设备可供选用。 一、催化原理及装置组成 (1)催化剂定义催化剂是一种能提高化学反应速率，控制反应方向，在反应前后本身的化学性质不发生改变的物质。 (2)催化作用机理催化作用的机理是一个很复杂的问题，这里仅做简介。在一个化学反应过程中，催化剂的加入并不能改变原有的化学平衡，所改变的仅是化学反应的速度，而在反应前后，催化剂本身的性质并不发生变化。那么，催化剂是怎样加速了反应速度呢了既然反应前后催化剂不发生变化，那么催化剂到底参加了反应没有?实际上，催化剂本身参加了反应，正是由于它的参加，使反应改变了原有的途径，使反应的活化能降低，从而加速了反应速度。例如反应A+B→C是通过中间活性结合物(AB)过渡而成的，即： A+B→[AB]→C 其反应速度较慢。当加入催化剂K后，反应从一条很容易进行的途径实现： A+B+2K→[AK]+[BK]→[CK]+K→C+2K 中间不再需要[AB]向C的过渡，从而加快了反应速度，而催化剂并未改变性质。 (3)催化燃烧的工艺组成不同的排放场合和不同的废气，有不同的工艺流程。但不论采取哪种工艺流程，都由如下工艺单元组成。 ①废气预处理为了避免催化剂床层的堵塞和催化剂中毒，废气在进入床层之前必须进行预处理，以除去废气中的粉尘、液滴及催化剂的毒物。 ②预热装置预热装置包括废气预热装置和催化剂燃烧器预热装置。因为催化剂都有一个催化活性温度，对催化燃烧来说称催化剂起燃温度，必须使废气和床层的温度达到起燃温度才能进行催化燃烧，因此，必须设置预热装置。但对于排出的废气本身温度就较高的场合，如漆包线、绝缘材料、烤漆等烘干排气，温度可达300℃以上，则不必设置预热装置。 预热装置加热后的热气可采用换热器和床层内布管的方式。预热器的热源可采用烟道气或电加热，目前采用电加热较多。当催化反应开始后，可尽量以回收的反应热来预热废气。在反应热较大的场合，还应设置废热回收装置，以节约能源。 预热废气的热源温度一般都超过催化剂的活性温度。为保护催化剂，加热装置应与催化燃烧装置保持一定距离，这样还能使废气温度分布均匀。 从需要预热这一点出发，催化燃烧法最适用于连续排气的净化，若间歇排气，不仅每次预热需要耗能，反应热也无法回收利用，会造成很大的能源浪费，在设计和选择时应注意这一点。 ③催化燃烧装置一般采用固定床催化反应器。反应器的设计按规范进行，应便于操作，维修方便，便于装卸催化剂。 在进行催化燃烧的工艺设计时，应根据具体情况，对于处理气量较大的场合，设计成分建式流程，即预热器、反应器独立装设，其间用管道连接。对于处理气量小的场合，可采用催化焚烧炉(见图16－13)，把预热与反应组合在一起，但要注意预热段与反应段间的距离。