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「催化燃烧」影响甲烷催化燃烧的因素-王嘉畦

文章出处:废气处理公司 人气:发表时间:2021-02-23
本文有1200个文字,预计阅读时间3分钟
[文章前言]:本文写的 影响甲烷催化燃烧的因素 ,这篇文章是由王嘉畦针对环保为您写的关于催化燃烧的,具体请看:氢气的加人能在相同人口气体温度条件下有效提高甲烷转化率。由于Pt基催化剂的催

  氢气的加人能在相同人口气体温度条件下有效提高甲烷转化率。由于Pt基催化剂的催化效果要优于Pd基催化剂。造成理论计算结果与实验结果在催化反应速率和转化率上有较大差异。另外,水燕气的存在以及长时间实验造成催化剂的老化,也会对实验结果产生--定影响。文献中也讨论了催化剂条件下3种气体(甲烷、一氧化碳和氢气)混合与单一气体催化燃烧的比较,发现在甲统转化率相同的情况下,燃烧室人口气体温度要低200K。虽然选取的催化剂不同,但在反应趋势上得出了类似的结论。

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影响甲烷催化燃烧的因素:

  在甲烷体积分数不变的情况下,提高氢气体积分数可以提高甲烷转化率,当3种混合气体积分数升高时(甲烷2.3%、一氧化碳2.7%、氢气1.6%),甲烷的催化燃烧受到抑制,这种抑制主要来自一氧化碳,并没有讨论氢气对甲烷催化燃烧的抑制效果。而通过本文实验发现,氢气并末对甲烷催化燃烧产生抑制作用。甲烧转化率随着氢气体积分数的升高而提高。因此,氢气对甲烷的助燃主要是因为氢气在催化剂表面上的催化反应提高了催化剂的表面温度造成的。

  氢气的加人使得甲烷在低于起燃点的人口气体温度条件下,仍能在催化剂表面发生较高转化率的催化反应,从实验结果可以看出,反应进行过程中,当甲烧体积分数开始下降,即甲烷开始发生催化燃烧反应时,并未同时生成二氧化碳。根据反应条件。猜测此时生成了一氧化碳。甲烷在发生催化燃烧反应时,会产生中间产物--氧化碳,考虑到实验中甲烷与空气混合完全,氧气过量的情况下,一氧化碳的产生不可能是因为甲烧燃烧不完全,因此一氧化碳是甲烷催化燃烧的中间产物。从甲烷催化燃烧的反应机理可以看出,氧化碳的产生要早于二氧化碳。此处少量一氧化碳的产生间接佐证了甲烷在Pd基上催化燃烧的反应机理。

影响甲烷催化燃烧的效果:

  在其他条件不变的情况下,甲烷体积分数的提高能显着提高甲烷转化率。研究“表明,在Pd基催化剂甲烷催化燃烧反应中,甲烷的反应级数约为1.即申烧的催化燃烧反应速率与甲烷体积分数成正比,因而随着原料气中甲烷体积分数的升高,催化剂的甲烷催化活性有显着的提高。所以甲烧催化燃烧反应对甲烷体积分数的变化很敏感。当氢气体积分数保持不变,甲烷体积分数从1%提升到1.95%时。转化率提高了3.5%。

  在超低体积分数甲烷燃料中加入少量氢气,可有效提高甲烷转化率。甲烷体积分数为1%时,氢气体积分数从0.81%升高到1.47%,甲烷催化燃烧转化率提高了16%,接近甲烷催化燃烧反应的起燃转化率,甲烷体积分数约为2%时,氯气体积分数从1.55%升高到3.1%,在相同反应时间下。甲烷转化率提高了。

  少量氢气的加入能有效降低甲烷气体的催化燃烧起燃温度。在较低的人口气体温度下仍能在催化燃烧室中达到较高的甲烧转化率,在520C的人口气体温度,5.4m/s的流速下,4,7%体积分数的甲烷转化率为10.7%.而当气体组分为1.9%体积分数的甲烷和3.1%体积分数的氢气,在相同的人口条件下,氢气能完全催化燃烧,甲烷转化率能达到57.4%。对于相近体积分数的氢气,甲烷的体积分数越高,氢气对甲烷的助燃效果越明显。

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