銅基催化劑上甲烷催化燃燒反應(yīng)動力學(xué)特性研究

【摘要】：采用固定床微分反應(yīng)器,在常壓、450~500℃、甲烷體積分?jǐn)?shù)10%~35%條件下,進(jìn)行銅基催化劑上甲烷催化燃燒動力學(xué)特性研究。研究表明,甲烷分壓對反應(yīng)速率影響顯著,而氧氣分壓的影響可以忽略。采用最小二乘法進(jìn)行動力學(xué)模型參數(shù)估計(jì),建立的反應(yīng)動力學(xué)模型為-rCH4=1.61×107×e-108 000/RT×pCH40.5。檢驗(yàn)結(jié)果表明,所建模型與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)良好相容,是適宜和可信的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷甲烷催化燃燒分兩步進(jìn)行,首先氧氣快速與銅基催化劑上活性空位點(diǎn)反應(yīng),形成吸附氧氣分子;隨后吸附氧氣分子和甲烷分子反應(yīng),生成二氧化碳和水。 【作者單位】： 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所煤轉(zhuǎn)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;京能錫林煤化有限責(zé)任公司;
【關(guān)鍵詞】： 含氧煤層氣 催化燃燒 反應(yīng)動力學(xué)
【基金】：山西省科技重大專項(xiàng)(20111101005)
【分類號】：TQ221.11;TQ038.1
【正文快照】： 煤層氣俗稱瓦斯,是貯存在煤層中以甲烷為主要成分的非常規(guī)天然氣[1]。煤層氣的開采方式可分為地面鉆井直接開采和井下工作面抽出兩種。其中,后者投資小、風(fēng)險(xiǎn)低、抽采靈活,是目前中國普遍采用的抽采方式。這種方式獲得的煤層氣稱為含氧煤層氣,其特點(diǎn)是含有氧氣、甲烷濃度不高

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