SrFeCo0.5O3-δ透氧膜用于焦炉煤气甲烷部分氧化重整的可行性研究

研究了混合导体透氧膜材料SrFeCo0.5O3-δ(SFCO)用于焦炉煤气(COG)部分氧化重整制氢的可行性。在不同浓度CH4条件下进行了重整实验,利用SEM技术对重整实验前后透氧膜SFCO的表面形貌进行了观察,通过XRD研究了SFCO材料在重整实验前后和不同气氛处理下的相成分变化。研究结果表明,在甲烷条件下,SFCO透氧膜片的透氧量达到了5ml.cm-2.min-1。纯甲烷重整气氛下可稳定工作的SFCO透氧膜反应器,通入富氢焦炉煤气(约含57%H2)后SFCO膜片破裂。焦炉煤气重整实验后的SFCO透氧膜重整侧出现金属Fe及少量Sr4Fe3O10-x相,空气侧则出现了Co及少量Fe、Sr4Fe3O10-x相。SFCO透氧膜材料粉体在5%CH4/Ar,5%H2/Ar及5%COG/Ar气氛下进行了气氛处理,并用XRD对处理后的物相进行了检测。由透氧实验现象及气氛处理的检测结果可知,在焦炉煤气等含高H2的原料气氛下,透氧膜材料SFCO更容易被还原破坏。透氧膜材料SFCO不适合用于富氢焦炉煤气部分氧化重整制氢的膜反应器。     

钙钛矿型混合导体BaCo_(0.7)Fe_(0.2)Nb_(0.1)O_(3-δ)的透氧性能

采用高温固相反应法制备钙钛矿型混合导体BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3-δ(BCFN)透氧膜,并通过SEM、XRD、O2-TPD等手段进行表征。实验考察了空气速率、氦气速率及温度对BCFN膜片透氧量的影响。研究发现膜的透氧量取决于两侧的氧分压差和氧离子在体相内的扩散。XRD的结果表明使用前后材料的相结构没有变化,证明BCFN作为透氧膜材料具有实际应用前景。