基于鎢基載氧體制取合成氣的實驗研究.pdf

1、化學鏈甲烷重整技術是以化學鏈重整技術為基礎，通過甲烷與載氧體發(fā)生還原反應制取合成氣。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，產(chǎn)生的合成氣H2/CO比值為3，需要經(jīng)過氫氣分離、提純等復雜的后續(xù)操作才能得到用于工業(yè)生產(chǎn)甲醇的合成氣。通過化學鏈甲烷重整技術可以直接制取比例為2的合成氣，用甲烷還原

2、高價金屬氧化物，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制取高純氫氣，實現(xiàn)循環(huán)使用的效果。
　　本文通過實驗的方式，探究鎢基載氧體制取合成氣的不同反應工況對實驗的影響規(guī)律。基于吉布斯最小自由能原理，使用HSC Chemistry5.1熱力學分析軟件對元素周期表中的所有單金屬氧化物與甲烷反應的理論可行性進行計算，最終選取WO3作為本實驗的載氧體。
　　通過反應溫度、甲烷濃度、惰

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