結(jié)構(gòu)化金屬載體催化劑:CO甲烷化催化性能及強(qiáng)化傳熱的CFD計(jì)算

【摘要】：合成氣甲烷化技術(shù)可用以消除煤炭在一次性能源利用中的嚴(yán)重污染問(wèn)題,同時(shí)也是生物質(zhì)能源化利用的可行途徑。但該反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)放熱過(guò)程,反應(yīng)熱效應(yīng)十分強(qiáng)烈,如何實(shí)現(xiàn)催化劑催化性能與強(qiáng)化傳質(zhì)/傳熱的統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)低能耗的一次性通過(guò)反應(yīng)工藝操作,還面臨巨大的挑戰(zhàn)[1]。現(xiàn)有催化劑技術(shù)采用氧化物為載體,其低導(dǎo)熱性在反應(yīng)過(guò)程中容易形成"熱點(diǎn)"甚至造成反應(yīng)器飛溫,故不得不采用尾氣大循環(huán)或水蒸氣稀釋等高能耗工藝技術(shù)解決反應(yīng)熱效應(yīng)問(wèn)題。本工作通過(guò)固固合金化反應(yīng)結(jié)合化學(xué)刻蝕法制備了高催化活性、高穩(wěn)定性、優(yōu)良導(dǎo)熱性等優(yōu)點(diǎn)的金屬相載體負(fù)載催化劑。在CO甲烷化反應(yīng)中(圖1),反應(yīng)條件為常壓、溫度330 oC、GHSV=5000 h-1、催化劑裝填10.4 mL、進(jìn)料摩爾比H2/CO=3時(shí),3000 h內(nèi)CO轉(zhuǎn)化率在99%以上,甲烷選擇性94%左右。CFD模擬結(jié)果顯示金屬相載體負(fù)載催化劑床層溫升明顯低于傳統(tǒng)氧化鋁催化劑床層。 【作者單位】：華東師范大學(xué)上海市綠色化學(xué)與化工過(guò)程綠色化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
【關(guān)鍵詞】：甲烷化 結(jié)構(gòu)化催化劑 數(shù)值模擬與計(jì)算
【分類(lèi)號(hào)】：O643.32
【正文快照】： 結(jié)構(gòu)化金屬載體催化劑:CO甲烷化催化性能及強(qiáng)化傳熱的CFD計(jì)算@李亞坤$華東師范大學(xué)上海市綠色化學(xué)與化工過(guò)程綠色化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室!上海200062 @張巧飛$華東師范大學(xué)上海市綠色化學(xué)與化工過(guò)程綠色化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室!上海200062 @柴瑞娟$華東師范大學(xué)上海市綠色化學(xué)與化工過(guò)程綠色

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