Сборник тезисов докладов
КЕРАМОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ - НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Pdf көрінісі
|
proceedings 2020
| КЕРАМОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ - НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ
ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ СО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА В КОМПАКТНЫХ РЕАКТОРАХ С.Ф. Тихов. Т.П. Минюкова, К.Р .Валеев, В.А. Садыков ФИЦ «Институт катализа СО РАН им. Г.К.Борескова» СО РАН Россия, г.Новосибирск, пр. М.А.Лаврентьева, 5, 630090 E-mail: tikhov@catalysis.ru
водорода и снижения концентрации СО при получении Н 2 из углеродсодержащего сырья. Эта реакция также важна для последующей глубокой очистки водорода от СО для использования в топливных элементах. Существенным технологическим условием для конвертеров является их компактность. Увеличение эффективности единицы объема реакторов паровой конверсии СО является важной технологической задачей. Достижение этой цели возможно через увеличение активности единицы объема катализаторов, которая помимо удельной активности на единицу массы определяется плотностью (насыпным весом) катализатора. Для гранулированных катализаторов важным также является увеличение объема транспортных макропор, снижающих диффузию внутри гранул. Экзотермическая реакция паровой конверсии СО требует улучшенного теплоотвода из слоя катализатора. Для катализаторов на основе смешанных оксидов плотность катализаторов на превышает 1.5 г/см 2 , теплопроводность катализаторов составляет около 0,5 Вт/мК, а макропористая структура практически полностью отсутствует. С этой точки зрения керамометаллические катализаторы, содержащие до 80% металлических частиц, окруженных оксидной оболочкой, транспортные макропоры до 10 мкм, теплопроводность 2-4 Вт/мК, а также высокую плотность до 4,5 г/см 3 кажутся перспективными для применения в паровой конверсии. Рис. 1. Зависимость степени превращения от температуры в реакции паровой конверсии СО (10 гранул): 1 – керамометалл (CuAl+CuZnAl , 1.38 г, гранулы 3х3х5 мм); 2 – оксидный катализатор ИК-4-25 (CuZnAl , 2,24 г, гранулы диаметром 5х5 мм); объемная скорость = 9200 час -1 , 0.1 МПа [1]
На рис. 1 [1] представлена зависимость конверсии СО от температуры для смеси (CO:Н 2 О:Н
2 =
8:42:50) в лабораторном однорядном реакторе Темкина, моделирующим пилотные испытания в режиме идеального вытеснения при атмосферном давлении. Как видно из рисунке.1, керамометаллический катализатор, несмотря на существенно меньшую (из-за геометрии реактора), навеску, обеспечивает существенно большую конверсию СО и, как следствие – больший выход водорода. Константы скорости, отнесенные к единице объема, отличаются в ~3,5 раза. Таким образом, одна и та же степень превращения СО (производство водорода) при одинаковой температуре и времени контакта достигается при меньшем объеме реакторного пространства в 3 с лишним раза. Процедура синтеза позволяет изготавливать керамометаллы в виде сложных форм (блоков, пластин). встраивать керамометаллы в элементы металлических конструкций. Можно заключить, что керамометаллические катализаторы являются перспективными для компактных реакторов паровой конверсии СО. Работа поддержана Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (проект No. AAAA-A17-117041110045-9). жүктеу/скачать 6,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|