丙烯腈是石化行业中重要的化工原料,国内绝大多数生产丙烯腈的厂家均采用BP公司开发的丙烯氨氧化法工艺技术,生产过程中吸收塔会排出一定量的有机废气,包括C3H3N、CO、C3H6和C3H8等多种污染物组分。随着环保标准越来越严格和规范,能够协同脱除多污染物组分的组合催化技术成为工业废气有效治理的一种迫切需要。本课题通过大量文献和实验研究确定用于丙烯腈尾气有效脱除的最佳催化剂(Cu/ZSM-5和Pd/A1203分子筛催化剂),并通过浸渍法制备得到不同负载量的催化剂,运用XRD、SEM和XPS等表征手段对所制备的催化剂进行表征。通过实验室自主搭建的活性评价装置研究丙烯腈尾气分别在两种催化剂上的催化效果,确定催化剂的最佳负载量(wt%=5%Cu/ZSM-5和wt%=0.1%Pd/A12O3);通过改变催化剂组合次序获得脱除丙烯腈尾气的最佳组合次序:弱氧化性催化剂在前将丙烯腈等选择氧化为N2,强氧化性催化剂在后将剩余烃类完全氧化。另外,本文通过建立丙烯腈尾气在Cu/ZSM-5催化剂上燃烧反应的动力学微观动力学模型,在消除内外扩散影响的前提下获得本征动力学实验数据,运用MATLAB分析软件并选用多阶龙格-库塔方程迭代获得丙烯腈尾气在Cu/ZSM-5催化剂上的动力学参数。本文还运用计算流体力学工具(CFD)建立二维多段式组合催化反应器,讨论反应器压降、温度和组分浓度等反应器参数,为工程化应用提供技术参考。