Ni的引入對Cu/γ-Al_2O_3催化劑上含硫低濃度甲烷燃燒特性的影響

【摘要】：采用共浸漬法制備了不同Ni含量的Cu/γ-Al2O3催化劑,在固定床反應(yīng)器上考察了該催化劑在含硫(SO2,0.01%,體積分?jǐn)?shù))氣氛中對低濃度甲烷(3%)的催化燃燒活性及抗硫中毒穩(wěn)定性。結(jié)果表明,SO2會使Cu/γ-Al2O3催化劑發(fā)生硫中毒,Ni的加入可增強(qiáng)其抗硫性能,而且隨著Ni含量的增加,其抗硫性改善效果越明顯。在Ni含量為10%的Cu/γ-Al2O3催化劑上反應(yīng)10 h后,甲烷轉(zhuǎn)化率仍可保持在96%以上。SEM、XRD和TPD表征結(jié)果顯示,Ni的加入促使Cu/γ-Al2O3催化劑表面生成NiAl2O4尖晶石相,提高了催化劑的穩(wěn)定性。隨著Ni含量的增加,催化劑表面Lewis酸性降低,吸附SO2的能力減弱,可延緩催化劑硫中毒,同時(shí)也縮短了CO2分子在催化劑表面的停留時(shí)間,從而提高了甲烷催化燃燒效率。 【作者單位】： 重慶大學(xué)低品位能源利用技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;重慶大學(xué)動力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： Cu/γ-AlO催化劑 鎳助劑 低濃度甲烷 催化燃燒 硫中毒
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51206200) 中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)(CDJZR12140031)
【分類號】：O643.36
【正文快照】： CH4作為礦井乏風(fēng)的主要可燃成分,其溫室效應(yīng)是CO2的20多倍,破壞臭氧層的能力是CO2的7倍,同時(shí),其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,低濃度甲烷(0.1%~5%)的非催化燃燒起燃溫度為1 300~1 400℃[1]。因此,采用低濃度甲烷催化燃燒技術(shù),降低其起燃溫度,已引起了研究者的廣泛關(guān)注[2]。目前,低濃度甲烷催化燃

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