化学链-甲烷裂解制取高浓度氢气技术及活性炭多功能体的定向改性

发布时间：2021-08-16 13:44

　　目前我们面临着气候变化和温室效应,需寻找无CO₂等温室气体的清洁能源。氢能便是一个最具潜力的选择之一;当前氢能的需求越来越大,通常采用甲烷蒸汽重整技术制氢,但是其制氢过程伴随着大量的COx。针对该问题,选用甲烷裂解制氢,其产物仅有固体碳和H₂,固体碳易于分离,可获得高纯度H₂。为了实现连续制高浓度氢气,提出了化学链甲烷裂解制氢。通常采用活性炭做多功能载体,实现载热、催化、载炭等功能,但是面临着严重的失活问题。对此,本文先后分别对活性炭进行深度再生处理及改性处理,以期使得活性炭具有较好的功能特性。以活性炭为催化剂的化学链甲烷催化裂解制取高纯度H₂的生产工艺中,AC具有合理的催化活性,但却极易快速失活。利用蒸汽深度再生反应后的AC催化剂能够消除其失活状态,然而该工艺却要牺牲AC的一部分;另外,该系统中的吸热分解反应通常需要外部加热。针对这一问题,本文采用H₂O+O₂作为再生剂的深度再生方法,克服了维持催化失活问题并且产生了能满足吸热反应的热量。实验结果表明,3... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

AC和CB催化剂的XRD光谱

15(a3). CB-900-2 (b3).AC-900-2图 2-5 AC 和 CB 催化剂的 HRTEM 图像Figure 2-5 HRTEM images of theAC and CB catalysts然而，AC 表面上的积碳则不具有上述特性。通常认为反应产生的突起是维持 CB 催化剂活性的重要因素。从 HRTEM 图像中可以看出，积碳结构比反应前

图 3-3 再生活性炭的 TG-DTA 热平衡分析Figure 3-3 TG-DTAheat balance analysis analysis of regenerated activated carbon3.2.3 活性炭催化剂的表征EDS 线扫描检查沉积碳的元素组成，如图 3-4(a)所示。其中 EDS 光谱仅检测碳元素，并且碳元素的强度与新鲜催化剂的强度非常接近，这表明沉积碳和催化剂具有相似的组成。失活催化剂的 BET 表面积和孔隙率均显著降低。Degree of Deep Regeneration50 % 40 % 30 % 20 %mAuntofoeHat/mJ010000200004


本文编号：3345781