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化学工程2025年第06期:堇青石蜂窝陶瓷负载Ni/Fe催化污泥蒸汽气化制富氢燃气

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张斌;韩融;郭紫昀;洪蓉蓉;葛强茹;

单位:长安大学水利与环境学院;长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室;长安大学水利部旱区生态水文与水安全重点实验室;

摘要:以CHC(堇青石蜂窝陶瓷)为催化剂载体,使用共浸渍法制备低负载Ni、Fe、Ni-Fe基整体式催化剂,研究负载金属种类、负载率、气化温度和重复利用次数对市政污泥水蒸汽气化产氢效果的影响。结果表明:CHC整体式催化剂的催化性能比较关系为CHC-Fe-6%>CHC-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-3%>CHC-Ni-Fe-6%>CHC-Fe-9%>CHC-Ni-3%>CHC-Ni-6%。CHC-Fe-6%拥有良好的稳定性和催化活性,800℃时,CHC-Fe-6%催化的合成气产率、H_2产率及H_2纯度(体积分数)最高,分别为0.390 m~3/kg、8.272 mol/kg和47.53%,相较无催化剂组分别提高了114.28%、119.30%和2.39%;在相同H_2纯度下,可显著降低气化反应温度;CHC-Fe-6%的高催化产氢能力主要是由于Fe基较高的氧亲和性和分散性;CHC-Fe-6%经2次重复利用后,H_2纯度、H_2产率和合成气产率较首次利用分别下降3.97%、38.33%和35.90%,主要由于Fe_2O_3还原失活及表面积碳,每次使用后可氧化再生。

关键词:堇青石蜂窝陶瓷;;市政污泥;;蒸汽气化;;富氢燃气;;重复利用

基金资助:陕西省创新能力支撑计划(2024RS-CXTD-54);; 陕西省自然科学基础研究计划(2021JM-154)