论文部分内容阅读
绿色机载惰性气体发生系统(GOBIGGS)是针对飞机燃油箱防爆问题而设计的新型系统,它可以在保证不影响飞机整体性能的基础上有效惰化油箱,保障飞行安全。该系统将飞机油箱无油区的油气和空气的混合气通过低压泵传输到气体催化燃烧单元,在催化剂作用下进行无焰燃烧以消耗油箱中的氧气,产物中的水分被分离出来,C02和剩余的N2作为惰性气体传输回油箱参与惰化。经过多次循环,氧气不断被消耗并降到安全线以下,以此保证飞机适航的安全。系统中的催化单元是核心部件之一,催化剂的性能优劣直接影响整个系统工作效率。本文针对性研制了系列介孔ZSM-5负载Pt型催化剂,详细探讨了硅铝比、阳离子、空速、Pt负载量以及缺陷等对催化剂催化碳氢燃料无焰燃烧性能的影响。本文采用水热合成法制备了不同硅铝比(60,100,300,∞)的介孔ZSM-5分子筛,并以此为载体进行贵金属Pt的负载,进而采用离子交换法得到含有不同阳离子(H+、Na+、K+)的介孔ZSM-5负载Pt型催化剂。在以甲基环己烷为模型燃料的催化活性评价实验中,Meso-KZSM-5-100催化剂表现出了优秀的催化活性,能够在171℃条件下催化甲基环己烷完全燃烧,结合表征结果分析可知,Pt0在甲基环己烷的催化燃烧过程中起到了主导性作用。催化剂的抗烧结性能是制约其稳定使用的一个重要因素。本文利用高温部分除铝的方法制备出富含缺陷的分子筛,使贵金属前驱体在缺陷处还原,得到了高稳定性的催化剂。通过和普通催化剂的低温稳定性和高温稳定性对比,我们发现富含缺陷的催化剂有着良好的抗烧结性能,在连续催化反应60 h后其催化活性没有降低。本文选用综合性能比较好的Pt/trap-Meso-KZSM-5-100催化剂对四氢萘、异丙基环己烷、JP-10和RP-3进行催化燃烧实验研究,结果表明,该催化剂对这几种碳氢燃料都表现出了良好的催化活性和使用寿命。