磁稳定床催化重整生物质焦油模型化合物甲苯

发布时间：2025-06-28 03:08

　　 使用一种由磁场辅助控制流化的新型流化床反应体系——磁稳定床来进行生物质焦油模型化合物甲苯的水蒸气催化重整.为达到磁稳定床的效果,采用共沉淀-浸渍两步法,合成出具有磁性的Co-Fe/Al₂O₃催化剂.通过扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、N₂吸脱附（BET）对催化剂进行表征.对催化剂进行冷态试验,确定其磁稳定床操作区间;之后在同一工况下使用同种催化剂,分别于固定床、流化床、磁稳定床内进行催化活性及稳定性测试;最后使用SEM、热重（TG）对催化剂进行表征,探讨其表面积碳.结果显示:在650℃、载气流量为320m L/min、水蒸气与碳的摩尔比为1.4的工况下,磁稳定床催化效率高达96.4%,高于固定床的82.6%以及流化床的86.6%;同时,磁稳定床与流化床积碳轻微,而固定床催化剂表面积碳较为严重,且有明显烧结现象.

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【部分图文】：

图2催化剂XRD图○－CoFe；□－FeAl2O4；▲－CoAl2O4；■－Al2O3；－Al3Fe5O12；●－Fe2O3．

X=(nnn7n)100甲苯%，式中nj为j物质的摩尔分数．1.3催化剂的表征在OMNISORP100CX(CoulterCo.USA)吸附仪上进行催化剂比表面积和孔结构的测定．催化剂晶体结构在X射线衍射仪(D8ADVANCEandDAVINCIDESIGN)上进行测定，扫描范围....

图5流化特性曲线1—气速上升时；2—气速下降时．

，床层都处于固定床状态，床料堆积在布风板的上方．一旦气速v＞vmf，床层开始膨胀，流化床会出现气体并聚，进而产生气泡；而磁稳定床由于外加磁场的存在，磁性床料沿磁感线链状分布，能够有效抑制气泡的生成以及扩大．当气速达到鼓泡速度vb，磁场无法约束床料时，床层又会产生气泡形成流化床[1....

图3还原后催化剂SEM图2.2催化剂流化特性研究

3的峰形消失，出现了尖锐Co-Fe合金的峰，表示Fe2O3被还原成单质，且与Co结合良好；同时，Al3Fe5O12峰消失，FeAl2O4峰出现．○－CoFe；□－FeAl2O4；▲－CoAl2O4；■－Al2O3；－Al3Fe5O12；●－Fe2O3．图2催化剂XRD图催化剂物理....

图7重整反应后催化剂TG曲线图1—固定床催化剂；2—流化床催化剂；3—磁稳定床催化剂．

·120·华中科技大学学报（自然科学版）第46卷1—固定床催化剂；2—流化床催化剂；3—磁稳定床催化剂．图7重整反应后催化剂TG曲线图图8重整反应后催化剂SEM图同时，在试验完毕以后，固定床有肉眼可见的烧结现象，这点在流化床与磁稳定床内并未发现．这也可能是由于固定床传热传质差，存....

本文编号：4054328