Ni-xFe/Mayenite促进CO2-CH4重整的稳定性调控实验研究

作者:陈玉民; 卢钱程; 任燕燕*; 彭瑞峰; 张兵; 黄文捷; 赵永椿; 张军营
来源:燃烧科学与技术, 2022, 28(03): 229-238.
DOI:10.11715/rskxjs.R202112022

摘要

采用湿法混合-浸渍法制备了一系列 Ni-xFe/mayenite(Ca12Al14O33)催化剂,并在 700 ℃、常压、CH4/CO2为 1 的条件下进行了干重整实验研究.系统考察了金属负载量、金属组分等对干重整活性和稳定性的影响.其中7.5% Ni-0.1Fe/mayenite 能够得到接近热力学平衡值的 CO2和 CH4转化率(分别为 90.1%、86.0%),氢碳比为0.94.Ni-x Fe/mayenite 的活性随着 Ni 负载量从 5%增加到 10%显著提高;进一步增加到 30%时,活性提升有限.Ni 负载量较高的 Ni/mayenite 更容易发生碳沉积,导致反应器堵塞,而 Ni-x Fe/mayenite 在干重整过程中稳定性显著提高.Fe 掺杂提高催化剂表面氧浓度,形成 Ni-Fe 合金有利于 Ni 位点分散,抑制 CH4过快裂解;钙铝石作为载体,促进了 CO2与金属之间的氧传递效率,提高了 Ni 表面的积碳氧化速率.

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