畢業(yè)論文封面(參考版)
2024-10-10 17:03本頁面
【正文】 第五篇：畢業(yè)論文封面甘肅政法學院本科畢業(yè)論文（設計）題目院(系)專業(yè)級班學號姓名指導教師成績完成時間年月。催化劑。 積碳失活 如表 2所示，圖2 甲烷化過程中可能發(fā)生的反應甲烷化過程中主反應(1)和(2)生成甲 烷，是強放熱反應，加上催化劑、原料氣組成、反應溫 度和壓力等因素的影響，反應中會伴隨很多副反應，其 中反應(5)～(8)會造成催化劑床層和反應器積碳，積碳主 要發(fā)生在床層入口處和催化劑上部[115]，生成的碳晶須 或聚合碳會沉積在催化劑表面而覆蓋其金屬活性位，阻 塞催化劑載體的孔道，使活性組分與載體分離，不僅造 成催化劑的失活，縮短催化劑壽命，還會增加 [118]直接將水蒸汽通入反應裝置 中，通過紅熱的碳與水蒸汽反應[反應(7),(8)的逆反應]，以達到減少積碳的目的，然而加入水會抑制甲烷化主反 應(1)和(2)的進行，研究表明，甲烷化反應的抑制程度 與加入的水蒸汽量有關，一般按原料焦爐氣中 CH4 計 算，H2O/CH4摩爾比在(～):1 為宜[9].關于積碳的產(chǎn)生機理，Czekaj 等進行了詳細的 研究，見圖 3(a)顯示新鮮催化劑表面含鎳的氧化 物和氫氧化物，催化劑表面上的 NiO 和 Ni(OH)2不具催 化活性，只有被 H2還原后的金屬態(tài) Ni 才具有甲烷化催 化活性，而被還原后的催化劑表面除含活性金屬鎳粒子 外，還有金屬鎳和 NiOxHz 混合物組成的粒子團，該粒 子團外層為金屬態(tài)鎳，中間層為 NiOxHz，內(nèi)層與載 體交界面處為 NiAl2O4[圖 3(b)]；甲烷化反應一段時間 后，催化劑表面有少量碳化物生成[圖 3(c)]；隨反應時 間延長，積碳更嚴重，開始形成碳晶須，然后 Ni 粒子 與載體分離[圖 3(d)]；當積碳被移除時，活性鎳也從載 體上脫落[圖 3(e)].他們認為，催化劑活性降低的原因是 金屬態(tài) Ni 晶格和γAl2O3 晶格不匹配而形成了由 Ni 和 NiCx或 Ni3C 組成的一個薄層界面，造成活性組分鎳與 載體間作用力弱，從而導致具有活性的 Ni 粒子從載體 ，積碳本身對催化劑活性降低影響甚微，因為甲烷化過程中生成的各種碳化物與催化劑表面的 粘附力很弱，且其本身具有疏松的結構，所以不會影響 ，應該從制 備氧化鋁載體材料著手，合成與鎳兼容性好的氧化鋁載 體材料，增強活性鎳與氧化鋁載體之間的作用力，有效 床層過熱失活 鑒于甲烷化反應的強放熱特性，從熱力學考慮，低 構且導致鎳燒結團聚，因此必須控制甲烷化過程中的反 應溫度， 1 中的反應除(6)外，其余均為強放熱反應，據(jù)估算，CO 每轉(zhuǎn)化 1%，圖 3 Ni/Al2O3催化劑表面上的 CO 甲烷化反應機理[113] 氣體的絕熱升溫約為 63℃；CO2每轉(zhuǎn)化 1%，氣體的絕 熱升溫約為 ℃[9].為了防止催化劑床層過熱失活，可從兩方面著手，一方面提高催化劑本身的高熱穩(wěn)定 性， 用于常壓水煤氣甲烷化的活性非均布型催化劑，該催化 劑在CO含量高的水煤氣甲烷化反應中有較高的甲烷化 選擇性，積碳少，或采用產(chǎn)品氣循環(huán)方法 稀釋進料氣中CO 也可利用流化床易取熱這一點進行
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