Ni的引入对Cu/γ-Al_2O_3催化剂上含硫低浓度甲烷燃烧特性的影响

【摘要】：采用共浸渍法制备了不同Ni含量的Cu/γ-Al2O3催化剂,在固定床反应器上考察了该催化剂在含硫(SO2,0.01%,体积分数)气氛中对低浓度甲烷(3%)的催化燃烧活性及抗硫中毒稳定性。结果表明,SO2会使Cu/γ-Al2O3催化剂发生硫中毒,Ni的加入可增强其抗硫性能,而且随着Ni含量的增加,其抗硫性改善效果越明显。在Ni含量为10%的Cu/γ-Al2O3催化剂上反应10 h后,甲烷转化率仍可保持在96%以上。SEM、XRD和TPD表征结果显示,Ni的加入促使Cu/γ-Al2O3催化剂表面生成NiAl2O4尖晶石相,提高了催化剂的稳定性。随着Ni含量的增加,催化剂表面Lewis酸性降低,吸附SO2的能力减弱,可延缓催化剂硫中毒,同时也缩短了CO2分子在催化剂表面的停留时间,从而提高了甲烷催化燃烧效率。 【作者单位】： 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室;重庆大学动力工程学院;
【关键词】： Cu/γ-AlO催化剂 镍助剂 低浓度甲烷 催化燃烧 硫中毒
【基金】：国家自然科学基金(51206200) 中央高校基本科研业务经费(CDJZR12140031)
【分类号】：O643.36
【正文快照】： CH4作为矿井乏风的主要可燃成分,其温室效应是CO2的20多倍,破坏臭氧层的能力是CO2的7倍,同时,其结构稳定,低浓度甲烷(0.1%~5%)的非催化燃烧起燃温度为1 300~1 400℃[1]。因此,采用低浓度甲烷催化燃烧技术,降低其起燃温度,已引起了研究者的广泛关注[2]。目前,低浓度甲烷催化燃

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