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气体绝缘组合电器(Gasinsulatedswitchgear,简称GIS)因具有绝缘性能优良、防震和防火性能好、占地面积小且安装容易、设备故障率低,检修周期长、可靠性高等特点,被广泛应用于电力系统。GIS一旦发生故障,将严重威胁电力系统安全,因此必须建立GIS设备早期绝缘状况的评判和预警机制以减少GIS故障的发生。
SOF2是GIS中存在故障的一种重要特征气体
,目前的检测技术存在较大缺陷。本论文提出了一种将SOF2水解成SO2,通过检测水解前后SO2浓度的变化间接检测SOF2浓度的新技术。本论文重点对SOF2水解反应动力学、多级孔Pt/ZSM-5对SOF2水解反应的催化性能进行深入研究,最后给出了SOF2的便携检测方案。
研究表明:(1)当H2O含量远大于SOF2含量时,SOF2的水解反应呈一级反应。温度对SOF2的水解反应速率常数影响显著,高温有利于SOF2的水解。(2)采用蒸汽辅助转化法制备多级孔ZSM-5分子筛载体,通过等体积浸渍法使分子筛负载金属Pt,可成功制备具有微孔-介孔多级孔道的多级孔Pt/ZSM-5催化剂,催化剂平均孔径为4.41nm,介孔平均孔径为10.55nm。(3)多级孔Pt/ZSM-5催化剂在SOF2水解反应中具有良好的催化性能,投加催化剂后,SOF2水解反应速率常数增大,活化能大幅降低。(4)Pt负载量、温度和催化剂使用量是多级孔Pt/ZSM-5催化SOF2水解反应的重要因素。水解反应速率常数随Pt负载量增大先增大后减小,随温度增大而增大,随催化剂使用量的增大先增大后趋于平稳。(5)各因素对水解反应速率常数的影响程度大小排序为:温度>Pt负载量>多级孔Pt/ZSM-5催化剂使用量。(6)当Pt负载量为2.29%、温度为393K、多级孔Pt/ZSM-5催化剂使用量为0.53g时,水解速率常数最大为10.49×10-4s-1。(7)在多级孔Pt/ZSM-5催化剂的催化作用下,SOF2的水解反应完全,可通过测定水解前后SO2浓度之差实现SOF2的现场测定。
SOF2是GIS中存在故障的一种重要特征气体
,目前的检测技术存在较大缺陷。本论文提出了一种将SOF2水解成SO2,通过检测水解前后SO2浓度的变化间接检测SOF2浓度的新技术。本论文重点对SOF2水解反应动力学、多级孔Pt/ZSM-5对SOF2水解反应的催化性能进行深入研究,最后给出了SOF2的便携检测方案。
研究表明:(1)当H2O含量远大于SOF2含量时,SOF2的水解反应呈一级反应。温度对SOF2的水解反应速率常数影响显著,高温有利于SOF2的水解。(2)采用蒸汽辅助转化法制备多级孔ZSM-5分子筛载体,通过等体积浸渍法使分子筛负载金属Pt,可成功制备具有微孔-介孔多级孔道的多级孔Pt/ZSM-5催化剂,催化剂平均孔径为4.41nm,介孔平均孔径为10.55nm。(3)多级孔Pt/ZSM-5催化剂在SOF2水解反应中具有良好的催化性能,投加催化剂后,SOF2水解反应速率常数增大,活化能大幅降低。(4)Pt负载量、温度和催化剂使用量是多级孔Pt/ZSM-5催化SOF2水解反应的重要因素。水解反应速率常数随Pt负载量增大先增大后减小,随温度增大而增大,随催化剂使用量的增大先增大后趋于平稳。(5)各因素对水解反应速率常数的影响程度大小排序为:温度>Pt负载量>多级孔Pt/ZSM-5催化剂使用量。(6)当Pt负载量为2.29%、温度为393K、多级孔Pt/ZSM-5催化剂使用量为0.53g时,水解速率常数最大为10.49×10-4s-1。(7)在多级孔Pt/ZSM-5催化剂的催化作用下,SOF2的水解反应完全,可通过测定水解前后SO2浓度之差实现SOF2的现场测定。