【摘 要】
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合成气甲烷化技术可用以消除煤炭在一次性能源利用中的严重污染问题,同时也是生物质能源化利用的可行途径.但该反应是一个强放热过程,反应热效应十分强烈,如何实现催化剂
【机 构】
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华东师范大学,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海 200062
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合成气甲烷化技术可用以消除煤炭在一次性能源利用中的严重污染问题,同时也是生物质能源化利用的可行途径.但该反应是一个强放热过程,反应热效应十分强烈,如何实现催化剂催化性能与强化传质/传热的统一,实现低能耗的一次性通过反应工艺操作,还面临巨大的挑战[1].现有催化剂技术采用氧化物为载体,其低导热性在反应过程中容易形成“热点”甚至造成反应器飞温,故不得不采用尾气大循环或水蒸气稀释等高能耗工艺技术解决反应热效应问题.本工作通过固固合金化反应结合化学刻蚀法制备了高催化活性、高稳定性、优良导热性等优点的金属相载体负载催化剂.在CO甲烷化反应中(图1),反应条件为常压、温度330℃、GHSV=5000h-1、催化剂装填10.4mL、进料摩尔比H2/CO=3时,3000h内CO转化率在99％以上,甲烷选择性94％左右.CFD模拟结果显示金属相载体负载催化剂床层温升明显低于传统氧化铝催化剂床层.
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