煤油水重整制氢PtLaCeLi/γ-Al_2O_3催化剂的研究

以γ-Al2O3为载体,Pt为活性组分,采用等体积分步浸渍法制备了Pt La Ce Li/γ-Al2O3催化剂。研究了催化剂的活性和稳定性,考察了煤油液空速、水碳比、反应温度对煤油水重整制氢反应的影响。确定了最适宜的工艺条件是煤油液空速为0.06 h-1,水碳比为13,反应温度为750℃,在此条件下的氢产率为35.86 mol/mol。     

Ni负载量对煤油水重整制氢催化剂性能的影响

采用等体积分步浸渍法,以γ-Al_2O_3为载体制备NiLaLi/Al_2O_3催化剂,并在自制装置研究不同Ni负载量对NiLaLi/Al_2O_3催化剂催化性能的影响。采用SEM及BET对NiLaLi/Al_2O_3催化剂的形貌及结构进行表征。结果表明,NiLaLi/Al_2O_3催化剂对煤油水重整制氢有较好的催化性能,并且NiLaLi/Al_2O_3催化剂的比表面积和孔容随着Ni负载量的增大而减小。当Ni的负载质量分数为10%时,煤油水重整制氢的平均氢产率为12.75mol·mol~(-1)。     

不同活性组分的脱硝催化剂

催化剂是选择性催化还原(SCR)技术的核心,其催化性能直接影响脱硝效率。文章简要介绍了SCR反应的机理,分析了不同活性组分(钒、锰、铜等)的脱销催化剂的性能特点,概述了国内外的研究进展,提出了未来的发展方向。     

Cl-对甲醇制氢铜基催化剂活性的影响

讲述了Cl^-使甲醇制氢铜基催化剂中毒的机理，并测定了Cl^-含量及反应时间对其活性的影响。从中发现Cl一对甲醇制氢铜基催化剂的影响是累积的，长久的，不可再生的。     

活性组分非均匀分布催化剂颗粒性能研究的进展

活性组分非均匀分布催化剂颗粒,与均匀分布者相比,常可给出较高的活性、选择性和抗毒稳定性.截止到1986年有关这一领域的理论和实验研究文献,Doughety和Verykios已作了极好的综合评述,但除Juang和Weng外,未能论及我国其它学者的工作.本文主要对有关非均匀活性分布催化剂颗粒内部行为的文献进行综述,内容包括等温、非等温条件下单一和复杂反应网络的理论模型、实验研究,以及重点放在解析法方面的活性分布最优化.从文献的来源讲,也述评了我国学术界的工作以及直到1989年在这一领域的最新成果.文章试图对文献中见到的点速率常数和活性分布表达式加以整理,并给出一种适用于任意单一或复杂反应网络的通用理论模型方程.对Thiele模数的形式也作了一般化.     

甲醇水蒸气重整制氢催化剂性能的研究

研究共沉淀法制备Cu/Al2O3甲醇水蒸气重整制氢催化剂，考察催化剂组成和焙烧温度对催化剂性能的影响。结果表明当Cu质量分数为30．9％，焙烧温度为500℃时，催化剂性能最佳。并采用X射线衍射（XRD），程序升温还原（TPR）和热重分析等方法对催化剂表面性质进行探讨。     

M/γ-Al2O3催化剂对煤油水重整制氢的影响

以γ-Al₂O₃为载体,采用等体积分步浸渍法制备了以Ni为活性组分,La、Ce、Fe、Cr、Co为助剂的催化剂M/γ-Al₂O₃,在固定床管式反应器中研究了M/γ-Al₂O₃催化剂的性能,考察了反应温度、水碳比和空速对氢产率的影响,并对催化剂进行XRD、SEM和BET表征。结果表明,NiLaCeFeCrCo/γ-Al₂O₃催化剂具有较好的催化性能,在反应温度700 ℃、水碳物质的量比10和空速6 min^-1的条件下,氢产率达到27.335 mol·mol^-1,并在300 min内表现出较好的活性,平均氢产率为21.966 mol·mol^-1。     

中低温乙醇水蒸气重整制氢的催化剂性能研究

本文用浸渍——热分解-氢还原法（IHDHR）制备了Ni／La2O3和Ni／Y2O3催化剂,采用固定床反应器对催化剂的催化性能进行实验测试。结果表明,催化剂对中低温乙醇水蒸气重整反应表现出较高的活性和稳定性。     

低温甲醇水重整制氢催化剂研究进展

甲醇具有结构简单、含氢量高、产能大等优点,利用甲醇与水蒸气进行重整是一种节能高效的现场制氢方式。甲醇水蒸气重整(MSR)与燃料电池联用能够实现多场景应用,但由于反应温度较高(250~300℃),存在启动速度较慢、副产CO含量较高和热效率较低等问题。低温甲醇水重整(LT-Methanol Water Reforming, LT-MWR)包括低温甲醇水蒸气重整(LT-MSR)与液相甲醇水重整(Aqueous-phase Reforming of Methanol, APRM),反应通常在200℃以下进行,同时保持较高的反应活性,进而能够减少预热时间、减弱副反应发生,且能与燃料电池实现更强的热耦合。本工作首先介绍了商用催化剂优异的性能与存在的缺陷,然后对低温甲醇水重整制氢催化剂,诸如Cu基催化剂、贵金属催化剂与光协同催化剂的研究进展进行了回顾。归纳了低温铜基催化剂的改性策略,包括合成方法、结构设计与元素掺杂。对国内外商用CuZnAlOx催化剂结构与性能的测试表明,其转化率高和稳定性好,存在的缺陷是价格较贵且在低温区催化活性急剧下降。Cu基催化剂活性受温度影响较大,在低温区活性很低,但通过适当的改性能够实现其应用价值,其改性策略包括合成方法、结构设计与元素掺杂。贵金属催化剂低温下活性较高,但存在价格昂贵、合成复杂等缺点。光协同催化剂则是在光照条件下进行催化重整,尚处于研究阶段。对于Cu基催化剂,合成方法的改进能够大大改善催化剂的微观混合程度与可重现性。适当的结构设计可提升催化剂的比表面积与热稳定性。元素掺杂则能够提升活性组分的分散度,修饰催化剂表面结构。三种改性策略能够有效提升Cu基催化剂低温下甲醇重整制氢的性能,在保持较高活性的同时,降低CO副产物的含量。展望了低温甲醇水重整制氢催化剂的发展前景和挑战,对催化剂的开发与应用有指导意义。     

乙醇水蒸气重整制氢双金属催化剂Ni-Co/La_2O_2CO_3的研究

以La2O2CO3作为载体,采用浸渍法制备了负载型Ni-Co/La2O2CO3双金属催化剂,通过XRD检测金属及载体的晶相,采用自制的升温系统研究催化剂的综合性能。结果表明,催化乙醇水蒸气重整制氢反应中,Ni比Co断裂C—C键的能力强,而Co能提高H2的选择性,Ni-Co质量比为3∶1的双金属催化剂,在400℃时,乙醇转化率可达100%,在500℃时,CO的选择性低至0.28%,而H2的选择性则达到94.11%。与单一金属负载的催化剂相比,Ni-Co双金属催化剂的综合催化性能得到了较好的改善。     

Effect of support on hydrogen production by auto-thermal reforming of ethanol over supported nickel catalysts

Nickel catalysts supported on various supports such as ZnO, MgO, ZrO₂, TiO₂, and Al₂O₃ were prepared by an impregnation method to investigate the effect of support on catalytic performance in hydrogen production by auto-thermal reforming of ethanol. Among the supported catalysts, the Ni/ZrO₂ and Ni/TiO₂ catalysts showed better catalytic performance than the other catalysts. The electronic structure of nickel species supported on ZrO₂ and TiO₂ was favorably modified for the reaction, and thus, the reducibility of nickel species supported on ZrO₂ and TiO₂ was increased due to the weak interaction between nickel and support. On the other hand, the Ni/MgO and Ni/ZnO catalysts exhibited poor catalytic performance in the auto-thermal reforming of ethanol due to the formation of a solid solution phase.     

负载型金属催化剂在乙醇水蒸气重整制氢中的应用

系统地阐述了近年来对乙醇水蒸气重整制氢催化剂的研究进展;对影响催化剂性能的因素及对策进行了分析与讨论;展望了乙醇水蒸气制氢催化剂的研究方向.     

乙醇重整制氢催化剂的研究进展

氢能源是热效率高、清洁无污染的新型绿色能源,乙醇重整反应制取氢气具有氢含量较高、毒性低和符合可持续发展等优势,应用前景较广阔.针对乙醇重整制氢催化剂高温易积炭失活,性能不稳定的问题,提出了通过合理选用催化剂活性组分并利用助剂和载体对其改性的方法可改善催化剂的综合性能.从催化剂性能角度分析,综述钴、镍和铜基催化剂在乙醇重...     

用于甲醇重整制氢的铜基催化剂研究进展

近年来,随着能源需求与日俱增,化石燃料的燃烧造成的温室效应使得地球气候变得更加恶劣,如何有效实现碳减排成为各国科学家的研究重点。将二氧化碳转化为绿色液体燃料(如甲醇)是一个重要方向。通过甲醇合成(MS)实现碳捕获,再在需要能量时进行甲醇水蒸气重整(MSR)制备氢气,实现二氧化碳的闭路循环和氢能的储存,因此MSR反应具有很高的研究价值。在众多应用于甲醇水蒸气重整的催化剂中,Cu基催化剂因其价格低廉和高活性等优点受到广泛关注。综述了Cu基催化剂在甲醇水蒸气重整中的研究进展,包括机理探索,催化剂优化及未来的发展方向,提出铜基催化剂中铜的高分散、价态调控和复合氧化物与铜的协同是性能优化的关键。     

不同结构微反应器下甲烷水蒸气重整制氢性能对比

微通道反应器是便携式制氢领域目前最有发展前景的技术之一。为了提高甲烷水蒸气重整在微反应器内制氢的效果,设计了三种不同结构的微反应器几何模型,分别为直管(Pipe)模型、平板圆弧弯道(FCC)模型和三纹内螺旋枪管(Tri-g ISB)模型,利用Ansys Fluent流体仿真软件结合甲烷水蒸气重整制氢的CHEMKIN反应机理文件对三种不同结构的微反应器进行了数值模拟分析。通过研究不同条件下微反应器出口气体组分变化可知,入口速度越小,CH₄转化率和H₂体积分数越高;S/C>3时,CH₄转化率增大至80%以上、H₂含量增加至73vol%以上;壁面温度越大,CH₄转化率可稳定在99.9%,几乎完全转化,H₂含量增大到77vol%以上,但温度过高会降低H₂产量,增加CO含量。通过计算不同条件下微反应器达到稳定所需时间可知,随入口速度和S/C增加稳定时间均逐渐减小并趋于稳定,随壁面温度增加,稳定时间先减小后增加。通过对比三种微反应器可知,复...     

国内外蒸汽转化制氢催化剂及工艺进展

本文分别对烃类蒸汽转化制氢技术中涉及的原料、工艺、设备及催化剂等方面的国内外进展进行了讨论，评述了烃类蒸汽转化制氢技术的发展趋势并提出有关建议。     

Hydrogen production from steam reforming of kerosene over Ni–La and Ni–La–K/cordierite catalysts

Ni–La and Ni–La–K catalysts supported on cordierite were prepared for steam reforming of kerosene to produce hydrogen. All these catalysts were tested in a fixed-bed reactor under different conditions. The catalysts obtained under different calcination temperatures and different reaction temperatures were characterized by TG–DTG and XRD techniques respectively. The influence of NiO and La₂O₃ contents on the activity of catalysts for steam reforming of kerosene to produce hydrogen was also investigated in our experiments. The experimental results indicate that the calcination temperature has much more influence on catalyst activity. The catalyst supported the promoter 5 wt% K₂O, 25 wt% NiO and 10 wt% La₂O₃, is the optimal catalyst under 773 K of reaction temperature and 2300 h⁻¹ of space velocity. Composition of Ni is highly dispersed on the catalyst surface. And through the duration test, the catalyst activity and stability are very satisfactory at 873 K of the reaction temperature.