甲烷高温燃烧催化剂研究进展

催化燃烧具有环保、高效、节能等诸多优点.综述了甲烷高温催化燃烧的研究现状,对甲烷燃烧催化剂材料的研究进展做了较详细的介绍,并阐述了甲烷高温催化燃烧反应器的研究进展.     

甲烷催化燃烧催化剂催化理论与应用研究进展

概述了甲烷催化燃烧催化剂的研究现状,从组成甲烷燃烧催化剂的3个部分（基体、活性组分、氧化物载体）分别加以论述。通过掺杂一些金属和金属氧化物,不但可以提高高活性贵金属催化剂的热分解温度,还可以提高高温催化剂（如钙钛矿和六铝酸盐材料等）的催化活性。最后简要综述了甲烷催化燃烧反应机理。     

甲烷催化燃烧反应与甲烷传感器稳定性的研究

研究了甲烷催化燃烧反应活性及传感器稳定性的影响因素。结果表明,3％Pd／Al2O3催化剂具有较高的反应活性。催化剂、传感器结构、反应气体的传质过程和电桥的供电电压均影响传感器的稳定性。     

甲烷催化燃烧的实验研究

在含铂的Ｍｏｎｏｌｉｔｈ催化剂上进行了甲烷的催化燃烧反应。实验表明，室温下必须先用氢气来点火，甲烷才能催化燃烧。甲烷催化燃烧的允许工作温度为９００～１１００℃，过低的温度导至熄火，过高则会使铂催化剂失活。在实验的反应条件下，甲烷进料浓度范围很窄为４％—６％（体积）。为实现甲烷的稳定燃烧必须对反应条件提出较高的自动化要求     

甲烷催化燃烧反应工艺研究进展

甲烷催化燃烧是一种清洁高效的甲烷燃烧技术,在节能减排中具有重要的应用价值。从催化剂、反应工艺和过程强化等方面对近年来甲烷催化燃烧技术进行综述,重点介绍颗粒催化剂固定床反应工艺、整体式催化剂反应工艺、流化床反应工艺和吸放热耦合反应工艺研究进展。用于固定床反应器的颗粒催化剂主要为负载型贵金属催化剂和非贵金属氧化物催化剂。贵金属催化剂活性好,起燃温度低,适合低浓度甲烷的催化燃烧。非贵金属氧化物催化剂耐高温性好,适合较高浓度甲烷燃烧体系。整体式催化剂的甲烷催化燃烧反应工艺中,最常用的是蜂窝陶瓷和金属合金等整体式催化剂的多段式催化燃烧反应器的设计。设计直接采用多段式整体催化剂,催化剂的位置不同,发挥的催化作用也不同。流化床催化燃烧装置具有燃烧过程接触面积广、热容量大和换热效率高等特点,可有效避免传统的固定床催化燃烧反应工艺存在的问题,非常适合应用于低浓度甲烷的催化燃烧过程。利用甲烷催化燃烧强放热的特点,将催化燃烧产生的热量进行时间或空间的耦合,可以开发出吸-放热耦合反应工艺。其中,固定床催化反应器中的流向变换强制周期操作作为一种高效的过程强化技术,在节约反应器成本的同时,可以提高反应热量的利用率。     

平板微反应器中甲烷蒸气重整与甲烷催化燃烧的耦合分析

针对间隔式甲烷蒸气重整与甲烷催化燃烧的平板微反应器,建立了二维稳态多组分传输反应的耦合模型,探讨在甲烷催化燃烧侧进口条件不变的情况下,甲烷蒸气重整侧进口速度以及反应通道长度对反应性能及热量匹配的影响.结果表明,可以通过调整重整侧甲烷进口速度来实现热量的良好匹配;增大反应通道的长度可以提高重整侧的甲烷转化率和降低反应器出口的温度.     

目前稀土型甲烷高温燃烧催化剂研究进展

催化燃烧技术以低污染、热效高为特点，受到许多国家普遍的关注。本文综述了稀土型甲烷高温燃烧催化剂目前研制现状，方向以及存在的问题。     

负载型钯催化剂上甲烷催化燃烧的研究进展

概述了负载型钯催化剂对甲烷完全氧化的催化机理,以及钯催化剂在甲烷催化燃烧中的性能特点。     

有机酸刻蚀钙钛矿催化甲烷燃烧性能

天然气使用过程中会伴随着甲烷逃逸现象,对环境造成严重危害。催化燃烧法是治理甲烷最有效的方法之一,而开发高性能甲烷燃烧催化剂是关键。本工作以LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿作为研究对象,针对传统钙钛矿比表面积低,暴露活性位点少,氧化还原能力低的问题,分别使用柠檬酸和抗坏血酸对LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿进行酸刻蚀处理,制备了改性钙钛矿催化剂LMN-mx(m为N和K,分别表示柠檬酸和抗坏血酸刻蚀;x为静置时间,其值为1,3和5 h)。结果表明：刻蚀后钙钛矿催化剂结构基本不发生改变,比表面积从17.1 m²/g增大至22.0 m²/g。酸刻蚀有利于LaMn_0.6Ni_0.4O₃钙钛矿表面氧空位的产生和吸附氧的富集,钙钛矿表面的Mn⁴⁺物种含量有所提高。此外,酸刻蚀还能提高催化剂的还原能力。所有制备的催化剂中,LMN-N3催化活...     

低浓度甲烷流向变换催化燃烧反应研究

将制备的整体式催化剂应用于小型流向变换催化燃烧反应系统上,在甲烷初始浓度为0.2%,气量为30 L·min-1,换向半周期为10 min的工况条件下考察了不同预热温度对甲烷催化燃烧活性的影响以及反应系统床层轴向温度分布情况。结果表明,随着预热温度升高,甲烷催化燃烧活性呈现升高的趋势,同时,在催化剂中添加助剂元素Pt可以提高催化剂催化活性;催化剂的预热温度对反应器床层温度分布影响较大,特别是反应系统的催化段。     

Catalytic Combustion of Methane over Rare Earth Stannate Pyrochlore

Well-defined Ln₂Sn₂O₇ powders (Ln = La, Sm and Gd) with a phase-pure pyrochlore structure were synthesized by hydrothermal reaction. The catalytic activities of Ln₂Sn₂O₇ powders for methane combustion were measured. Methane oxidation started at 500 °C and increased with oxidation temperature. Catalytic methane combustion is strongly influenced by the presence of oxygen vacancies that form by breaking Sn–O lattice bonds as the temperature increases. Addition of manganese to the rare earth pyrochlores improved methane oxidation activity. Manganese-doped samarium stannate pyrochlore (Sm₂Sn_1.8Mn_0.2O₇) shows highest the catalytic activity. Light-off and complete oxidation temperatures were measured at about 400 and 650 °C, respectively.     

Simulation of Catalytic Combustion of Methane in a Monolith Honeycomb Reactor

1 INTRODUCTION Monolith honeycomb reactor plays an important role in catalytic combustion[1] such as combustion chambers for gas turbines used in power generation where methane is the main reactant. It contains hun-dreds of parallel channels that are often of the order of 1—2mm in diameter. The catalyst may be dispersed within a washcoat that is coated onto the surface of the channels[2] where catalytic combustion occurs. Com-pared to conventional gas-phase combustion, catalytic combusti…     

不同金属取代LaMAl11O19-δ催化剂的制备及甲烷催化燃烧的性能

采用溶胶-凝胶法制备了系列的LaMAl11019(M=Fe,Co,Ni,Mn,Cu)催化剂,并且用XRD、BET、TEM等技术对其进行表征.进一步研究了M对六铝酸盐催化剂的形成.比表面积、燃烧活性的影响.结果表明M促进了六铝酸盐催化剂的形成,其中Mn取代的六铝酸盐催化剂的热稳定性高,而且具有更高的甲烷催化活性.     

超细In2O3-SnO2复合催化剂的制备及其催化性能的研究

以InCl3·4H2O及SnCl4·5H2O为原料,用共沉淀法制备超细In2O3SnO2复合催化剂,用XRD、TEM、TPD等对所制备的样品催化剂进行表征.XRD、TEM测定结果表明,所制备的样品粒径20～30 nm,分布窄,用TPD测定了样品对O2及CH4的脱附情况.CH4的催化燃烧试验表明,所制备的In2O3-SnO2复合催化剂具有良好的催化反应活性.     

甲烷催化部分氧化制合成气的研究进展

文章叙述了甲烷催化部分氧化制合成气研究的进展情况。介绍了两种主要的反应机理：间接反应机理和直接反应机理;对负载型镍系催化剂的研究现状进行了叙述,并简单介绍了非负载型催化剂;另外还对固定床、流化床、膜反应器以及一些新开发的反应器的特点进行了讨论。     

The Activation of a Pd/γ-alumina Catalyst During Methane Combustion: Investigation of the Phenomenon and of Potential Causes

Activation phenomena of a Pd/γ-Al₂O₃ catalyst under methane combustion reaction conditions were studied. The activation of the catalyst with time-on-stream is not due to Cl removal from the surface but seems to be related to sintering of the palladium particles. This could induce structural changes in the palladium particle, which would favor the activation of O₂ on the surface of PdO.     

基于LS-SVM的流向变换催化燃烧反应器的温度预测

用最小二乘支持向量机建模方法对神经网络建立的流向变换催化燃烧反应器拟定态温度分布的模型进行改进,克服了神经网络局部最小和过拟合的问题,同时最小二乘支持向量机在训练过程中所需的训练样本比神经网络大大减少,使得试验成本大大降低,工业化进程加快。仿真结果表明支持向量机建立的模型简单,精度高,满足建模的精度要求,比神经网络模型耗时少。     

邻二甲苯催化燃烧催化剂制备方法的研究

以堇青石蜂窝陶瓷整体载体为基体,以γ-A12O3为涂层材料,以Cu-Mn复合氧化物为活性组分,制备了一系列的催化剂,并考察了其对邻二甲苯的完全催化氧化性能.