化工进展
化工進展
화공진전
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2014年
10期
2619-2624
,共6页
刘树刚%邓文义%苏亚欣%沈恒根
劉樹剛%鄧文義%囌亞訢%瀋恆根
류수강%산문의%소아흔%침항근
微波%活性炭%甲烷%裂解%氢%催化
微波%活性炭%甲烷%裂解%氫%催化
미파%활성탄%갑완%렬해%경%최화
microwave%activated carbon%methane%decomposition%hydrogen%catalysis
采用石英管固定床反应器,在微波加热条件下分别研究了气氛条件、甲烷分压以及铁粉对活性炭催化裂解甲烷的影响,并与传统电加热方式下的甲烷裂解特性进行了对比研究。结果表明,活性炭在不同气氛条件下表现出不同的升温特性,活性炭在氮气和氢气中的升温效果优于甲烷气氛。铁粉的掺入有利于提高活性炭反应温度,从而促进甲烷的转化率。对反应前后的活性炭进行了扫描电镜和比表面积分析,结果表明甲烷裂解后产生的大量积炭覆盖在活性炭表面,导致比表面积和孔容减小,平均孔径增大。进而推测活性炭活性降低的主要原因是由于积炭堵塞了活性炭微孔,减少了甲烷与活性炭微孔中的活性中心位的接触。
採用石英管固定床反應器,在微波加熱條件下分彆研究瞭氣氛條件、甲烷分壓以及鐵粉對活性炭催化裂解甲烷的影響,併與傳統電加熱方式下的甲烷裂解特性進行瞭對比研究。結果錶明,活性炭在不同氣氛條件下錶現齣不同的升溫特性,活性炭在氮氣和氫氣中的升溫效果優于甲烷氣氛。鐵粉的摻入有利于提高活性炭反應溫度,從而促進甲烷的轉化率。對反應前後的活性炭進行瞭掃描電鏡和比錶麵積分析,結果錶明甲烷裂解後產生的大量積炭覆蓋在活性炭錶麵,導緻比錶麵積和孔容減小,平均孔徑增大。進而推測活性炭活性降低的主要原因是由于積炭堵塞瞭活性炭微孔,減少瞭甲烷與活性炭微孔中的活性中心位的接觸。
채용석영관고정상반응기,재미파가열조건하분별연구료기분조건、갑완분압이급철분대활성탄최화렬해갑완적영향,병여전통전가열방식하적갑완렬해특성진행료대비연구。결과표명,활성탄재불동기분조건하표현출불동적승온특성,활성탄재담기화경기중적승온효과우우갑완기분。철분적참입유리우제고활성탄반응온도,종이촉진갑완적전화솔。대반응전후적활성탄진행료소묘전경화비표면적분석,결과표명갑완렬해후산생적대량적탄복개재활성탄표면,도치비표면적화공용감소,평균공경증대。진이추측활성탄활성강저적주요원인시유우적탄도새료활성탄미공,감소료갑완여활성탄미공중적활성중심위적접촉。
The microwave-assisted pyrolysis of methane over an activated carbon (AC) was studied in a fixed-bed quartz-tube reactor. The effects of reaction atmosphere,methane partial pressure and iron powder on methane conversion were investigated. The AC showed better microwave heating performance in N2 or H2 atmosphere than that in CH4 atmosphere. Iron powder could promote microwave heating of the AC,leading to higher methane conversion. SEM results indicated that carbon would deposit on the surface of the AC during methane decomposition. The spent AC had lower surface area,lower pore volume,and larger pore diameter than those of fresh ones,which suggested that carbon deposition in the pores caused deactivation of the AC.