资源描述：
《甲烷高温燃烧催化剂研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第15卷第3期化 学 进 展Vol.15No.32003年5月PROGRESSINCHEMISTRYMay,20033甲烷高温燃烧催化剂研究进展33王军威 田志坚 徐金光 徐云鹏 徐竹生 林励吾(中国科学院大连化学物理研究所 大连116023)摘 要 本文综述了甲烷高温燃烧催化剂的研究现状,对有代表性的催化剂体系尤其是六铝酸盐催化剂的研究进展作了介绍,阐述了近年来有关贵金属、钙钛矿型氧化物及六铝酸盐催化剂结构和制备方法方面的研究结果,并对六铝酸盐催化剂的制备提出了一些建议。关键词 甲烷 催化燃烧 六铝酸盐
2、中图分类号:O64313;TQ426文献标识码:A文章编号:10052281X(2003)0320242200ProgressinResearchoftheCatalystsforHighTemperatureCombustionofMethane33WangJunweiTianZhijianXuJinguangXuYunpengXuZhushengLinLiwu(DalianInstituteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Dalian116023,
3、China)AbstractThispaperdescribestherecentresearchprogressofthecatalystsforhightemperaturecom2bustionofmethane.Thestudiesonseveralrepresentativecatalysissystems,especiallythehexaaluminatecatalystsarereviewed.Structuresandpreparationmethodsofthecatalystsbas
4、edonnoblemetals,per2ovskitesandhexaaluminatesaresummarizedandassessed.Severalsuggestionsonpreparinghexaaluminatecatalystsarepresented.Keywordsmethane;catalyticcombustion;hexaaluminate123然气地质资源量约为(38—47)×10m,但天然气、一、引 言煤层气资源的开发利用率很低。随着我国西部大开煤和石油在人们的生产、生活中占有
5、极其重要发战略的进一步实施,天然气作为发电、化工、工业的地位,随着社会的发展,其需求量与日俱增,但由和民用燃料将受到重视,其利用度将有显著提高,专此带来的能源和环境危机也日益突出。为解决这些家预计其中用于发电的天然气将占总量的一半左危机,除了对现有的能源进行优化利用外,人们还将右。甲烷作为天然气的主要成分,虽然是一种优质洁目光投向更为清洁的能源如天然气、核能、太阳能、净燃料,但在用于燃汽轮机发电的过程中,燃烧的绝风能等等。其中天然气的储量最为丰富,它属于一种热温升由初始的空气ö燃料决定。在甲烷常规燃烧的清
6、洁燃料,燃烧产生的灰分、CO2、CO、SO2等均远低可燃范围内(5%—15%),火焰绝热温度超过于煤和石油。将其作为替代能源不但可缓解部分能2000℃,这将促使空气中的N2与O2发生反应,导源危机,而且可大大降低燃烧煤等造成的环境污染,致大量热力NOx的生成;同时由于空ö燃较低,甲烷有可能成为本世纪石油的主要替代能源。世界各国不能完全燃烧,还将产生大量的CO;另外,燃气轮已展开对天然气综合利用的研究,如甲烷的氧化偶机也难以长时间承受如此高的温度。70年代,Pfef2[1]联、部分氧化制合成气、甲烷制氢和芳
7、烃等。我国天ferle等将催化氧化和气相自由基反应相结合,提收稿:2002年4月,收修改稿:2002年8月3国家重点基础研究规划项目(G1999022401)资助33通讯联系人 e2mail:Tianz@dicp.ac.cn第3期王军威等 甲烷高温燃烧催化剂研究进展·243·出了“多相催化气相燃烧”过程,该过程提高了烃类因素。较低温度时表面吸附氧起氧化作用,而在较高[4,5]燃烧效率,降低了燃烧污染的排放。采用催化燃烧技温度时晶格氧起作用。对于其它非贵金属氧化物术,甲烷燃烧可在更低的燃料ö空气(1%—5%
8、)范围催化剂,如六铝酸盐、尖晶石类等,甲烷的燃烧机理内和较低温度下操作,在保证燃烧效率的情况下,可与钙钛矿型催化剂类似,都是通过表面吸附氧和晶降低燃烧温度,减少CO、NOx的产生,起到保护环格氧的参与进行甲烷的氧化。境和提高资源利用率的作用。此外,由于天然气发电过程中,燃气轮机的工作温度在1000—1400℃之三、催化燃烧过程对CO、NOx生成的控制间,不但要求催化剂具有很高的高低温活性和热稳CO和NOx是工业过程的主要污染物
