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N2O是一种重要的温室气体,同时还可以严重破坏臭氧层的结构。本文的主要目标是采用直接催化分解法减排己二酸工厂尾气中的N2O,以γ-Al2O3为载体,通过等体积浸渍法,制备出一系列直接催化分解N2O的催化剂,通过XRD、BET、H2-TPR、SEM等表征方法对催化剂的物理化学性质进行了表征,采用微型固定床反应器对催化剂催化分解N2O的反应活性进行评价,最后以工业现场中试为目标,研究了催化剂工业成型条件,并设计了工业中式工艺流程和工艺参数。考察了单组份Co/γ-Al2O3催化剂N2O分解的活性,找出了Co的氧化物最佳负载量为9 wt%（Co3O4/γ-Al2O3,下同）。通过XRD表征发现,活性组分与载体发生相互作用,形成了具有尖晶石结构的CoAl2O4复合金属氧化物。在Co的负载量为9%的条件下,首先研究了Co-Cu/γ-Al2O3催化剂N2O分解的活性,找出了Cu的氧化物最佳负载量为15 wt%,N2O分解率达到100%时,反应温度为565℃。其次制备了Ce/Co摩尔比0.05、0.1、0.5、1和Ce与载体的质量比1%、5%、10%、15%两种不同的配比的催化剂。实验发现,两种配比对于催化剂的活性均没有促进作用。通过表征结果,原因可能是CeO2和CoAl2O4发生作用,导致了催化剂活性中心的结晶度明显增强,降低了催化剂的比表面积,因此对催化剂活性没有提高。探究了不同的助剂对Co-Cu/γ-Al2O3催化剂活性影响,包括过渡金属Fe、Mn、Ni、Zn,碱土金属Mg、Sr、Ba,碱金属KOH、KNO3的化合物和稀土金属Ce。其中Fe和Ce的效果最好,二者均可以在不同方面改变Co-Cu复合氧化物催化剂的氧化还原性,N2O分解率达到100%时,反应温度为545℃左右。在确定CoCuCe组分配比的基础上,通过改变不同的载体,包括MgO、USY分子筛、TiO2,以及不同比例的MgO和γ-Al2O3混合载体,用于催化N2O分解,活性关系为MgO>USY=γ-Al2O3>TiO2。而对于不同Mg/Al比,实验结果表明,二者之间只是简单的机械混合。以优选的金属复合氧化物催化剂为基础,实验研究了工业催化剂成型条件,主要包括HNO3浓度、田菁粉的含量和水粉比以及焙烧温度对催化剂的机械强度和催化反应活性的影响,确定最佳的成型条件。设计并加工了不同尺寸的催化剂成型模具,包括圆柱形、三叶草和五叶草三种模具。并在实验室中试反应器上进行了催化活性、催化剂寿命实验,当温度在580℃时,连续测试120 h,N2O转化率均超过95%。参考辽阳石化工业装置,完成了开滦集团聚酯工厂尾气N2O直接催化分解中试工艺流程和装置工艺参数设计。