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1、摘要赤泥是氧化鋁工業(yè)產(chǎn)生的強(qiáng)堿性固體廢渣。我國每年產(chǎn)生的赤泥為3000萬噸以上，目前赤泥大多仍采用筑壩的方式進(jìn)行堆存，占用了大量土地，也對環(huán)境和水資源造成了嚴(yán)重的污染。赤泥富含F(xiàn)e、Al、Si、Ti等活性成分是一種寶貴的二次資源。因此，赤泥的無害化處理和資源化利用是氧化鋁行業(yè)急需解決的難題。由于CH4裂解只產(chǎn)生碳和氫氣，不存在COx，簡化了氫氣的純化過程。因此，甲烷催化裂解成為一條替代甲烷催化重整、甲烷部分氧化等傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)氫的有效路徑。本文以拜耳法赤泥作為研究對象，采用酸溶-過濾-堿沉淀法對其進(jìn)行改性處理。采用現(xiàn)代分析測試手段對催化劑樣品進(jìn)行表征和分析，然后利用常
2、壓氣固相催化反應(yīng)實驗裝置研究其催化CH4分解制氫性能。結(jié)果顯示，通過改性處理的赤泥有更高的甲烷裂解催化活性，同時煅燒溫度會影響改性赤泥的催化活性，結(jié)果證明低溫煅燒更有利于甲烷裂解反應(yīng)的進(jìn)行。關(guān)鍵詞：赤泥；改性處理；催化劑；甲烷催化裂解；制氫AbstractRedmudissolidwasteproducedinaluminaindustry.InChinaredmudisproducedmorethan30milliontonseachyear,Atpresent,redmudmostisdammedtostockpiling,whichnotonlyoccupym
3、uchlandbutalsocausepollutionoftheenvironmentandgroundwater.Inaddition,redmudarerichinFe,Al,Si,Tiandotheractiveingredients,it’surgenttosolvetheproblemthoughsafedisposalandutilizationofredmudofthealuminaindustry.SinceCH4pyrolysisproducesonlycarbonandhydrogen,nootherCOxgases,whichmakeshyd
4、rogenpurificationprocesssimplified.Therefore,thecatalyticcrackingofmethanebecomeavalidpathtoreplacemethanecatalyticreforming,partialoxidationofmethaneandothertraditionalcrafttoproducthydrogen.Inthispaper,Bayerredmudastheresearchobject,usingtheacid-soluble-alkaliandacidprecipitation-fil
5、tration-itsalkalineprecipitationmodification,catalystsamplescharacterizedwereanalyticsbymeansofamoderncatalystandthenusepressurizedgas-solidreactionexperimentalphasecatalyticdeviceCH4decompositionofhydrogencatalyticperformance.Theresultsshowedthatredmudthroughmodification,havehighermet
6、hanecatalyticcrackingactivityofthecatalystperformancethoughdifferent temperaturesfoundmoreconducivetohigh-temperaturepyrolysisofmethanereaction,toimprovetheconversionrateofmethanehydrogencrackingbigbeneficial.Keywords:redmud;modification;catalyst;methanecatalyticcracking;hydrogen目錄摘要IA
7、bstractII1引言11.1赤泥的概述11.1.1赤泥的產(chǎn)生11.1.2赤泥的基本性質(zhì)31.1.3赤泥的危害51.2赤泥的利用現(xiàn)狀61.2.1建筑和結(jié)構(gòu)材料71.2.2綜合回收81.2.4催化劑101.2.4.2氨分解制氫121.3甲烷催化裂解催化劑研究進(jìn)展131.4論文研究內(nèi)容及創(chuàng)新之處141.4.1研究內(nèi)容141.4.2創(chuàng)新點142試驗方法152.1實驗原料152.2主要實驗儀器162.3催化劑的制備162.3.1酸溶-過濾-堿沉淀法162.4催化甲烷裂解的過程172.5樣品物化性質(zhì)表征182.5.1綜合熱分析儀（TG）182.5.2X射線熒光分析儀（X
