Rh/MgO/γ-Al2O3上的毫秒级甲烷蒸汽重整过程

采用负载型Rh/MgO/γ-Al₂O₃催化剂研究了毫秒级甲烷蒸汽重整过程,在水碳比为1和3的条件下,详细考察了反应温度、空速和催化剂Rh含量对反应转化率和选择性的影响。研究结果表明,Rh/MgO/γ-Al₂O₃催化剂在毫秒级操作条件下具有良好的催化性能,使用5%（质量分数）Rh催化剂,在水碳比3、反应温度1150 K、空速641.11 L•（g cat）^-1•h^-1时,CH₄转化率约90%,CO₂选择性约20%,毫秒级接触时间反应行为即可接近热力学平衡。高温有利于毫秒级甲烷蒸汽重整过程。     

微通道反应器内毫秒级甲烷蒸汽重整过程分析

微通道反应器具有强化热量和质量传递、流动均一、无放大效应等优点.本文建立了微通道反应器模型,模拟了高活性Rh催化剂在微通道反应器内催化甲烷蒸汽重整过程,预测操作条件和反应器结构参数对毫秒级重整过程的影响.结果表明:增大反应器壁面温度、减小空速、减小微通道高度均可以增大过程转化率;其中微通道高度严重影响反应的转化率,特征尺寸小于500 μm的微通道反应器能够达到毫秒级操作要求.     

Rh/MgO/γ-Al2O3上的毫秒级甲烷蒸汽重整过程

采用负载型Rh/MgO/γ-Al2O3催化剂研究了毫秒级甲烷蒸汽重整过程,在水碳比为1和3的条件下,详细考察了反应温度、空速和催化剂Rh含量对反应转化率和选择性的影响。研究结果表明,Rh/MgO/γ-Al2O3催化剂在毫秒级操作条件下具有良好的催化性能,使用5%(质量分数)Rh催化剂,在水碳比3、反应温度1150K、空速641.11 L·(gcat)-1·h-1时,CH4转化率约90%,CO2选择性约20%,毫秒级接触时间反应行为即可接近热力学平衡。高温有利于毫秒级甲烷蒸汽重整过程。     

Rh负载的整体型催化剂甲烷催化部分氧化过程

采用负载Rh的泡沫独石整体型催化剂研究了甲烷催化部分氧化过程,考察了外界温度、空速和甲烷与氧气进料比例对反应转化率和选择性的影响,并对过程控制条件和调控参数进行了分析。研究结果表明该过程为毫秒级超短接触过程,反应可以在自热条件下进行,高空速条件下（8×10⁵ h^-1）,甲烷与氧气进料比（体积比）为1.8,甲烷转过率超过90%,CO选择性接近95%,H₂选择性超过90%。外界加热对过程有利,可获得更高的转化率和选择性。     

Rh负载的泡沫独石上甲烷部分氧化的基元反应动力学模拟

Rh负载的泡沫独石催化剂上进行的甲烷催化部分氧化反应,能够在自热、毫秒级接触的条件下达到接近平衡的转化率和选择性.采用CH4在Rh催化剂上发生部分氧化反应的基元反应动力学网络结合平推流模型,进行了一维的反应流模拟,揭示了毫秒级催化反应的反应历程.CH4/O2摩尔比在1.7～2.3,外界温度550～800℃的范围内,模拟结果和实验结果能够很好地吻合.模拟不仅给出了催化剂床层内气相和表面物种的变化情况,还揭示了催化剂有效内表面积和甲烷吸附能力对反应的影响,发现一定程度下有效内表面积的增加和甲烷吸附能力的增强,能够大幅度地提高反应的转化率和选择性.