基于鎢基載氧體制取合成氣的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、化學(xué)鏈甲烷重整技術(shù)是以化學(xué)鏈重整技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)甲烷與載氧體發(fā)生還原反應(yīng)制取合成氣。合成氣是一氧化碳和氫氣的混合氣，主要用于生物和化學(xué)加工以及工業(yè)甲醇的生產(chǎn)。工業(yè)上生成甲醇需要合成氣的H2/CO為2，而現(xiàn)階段生產(chǎn)合成氣的常規(guī)方法為天然氣蒸汽蒸氣重整，天然氣直接與水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)生的合成氣H2/CO比值為3，需要經(jīng)過(guò)氫氣分離、提純等復(fù)雜的后續(xù)操作才能得到用于工業(yè)生產(chǎn)甲醇的合成氣。通過(guò)化學(xué)鏈甲烷重整技術(shù)可以直接制取比例為2的合成氣，用甲烷還原

2、高價(jià)金屬氧化物，可以直接產(chǎn)生H2/CO比值為2的合成氣，不但方便節(jié)能，且被還原的金屬氧化物可以與水蒸氣反應(yīng)制取高純氫氣，實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用的效果。
　　本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式，探究鎢基載氧體制取合成氣的不同反應(yīng)工況對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響規(guī)律?；诩妓棺钚∽杂赡茉?，使用HSC Chemistry5.1熱力學(xué)分析軟件對(duì)元素周期表中的所有單金屬氧化物與甲烷反應(yīng)的理論可行性進(jìn)行計(jì)算，最終選取WO3作為本實(shí)驗(yàn)的載氧體。
　　通過(guò)反應(yīng)溫度、甲烷濃度、惰

3、性載體種類(lèi)、添加比例四個(gè)考察因素安排實(shí)驗(yàn)。用浸漬法將WO3前驅(qū)體偏鎢酸銨浸漬在SiO2和Al2O3兩種惰性載體上，通過(guò)干燥、煅燒等工序制備出添加比例為2∶8、4∶6、6∶4的三種樣品，探究不同種類(lèi)惰性載體和不同的添加比例對(duì)甲烷重整制取合成氣的影響。此外，還考察了800-1000℃的五個(gè)不同溫度及10％、15％、20％三種甲烷濃度對(duì)制取合成氣實(shí)驗(yàn)的影響。
　　對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并計(jì)算S-WO3和A-WO3載氧體的積碳率、WO3還原