+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Конверсия метана в синтез-газ в электрокаталитическом реакторе с твердым кислородпроводящим электролитом

  • Автор:

    Гальвита, Владимир Васильевич

  • Шифр специальности:

    02.00.15

  • Научная степень:

    Кандидатская

  • Год защиты:

    1999

  • Место защиты:

    Новосибирск

  • Количество страниц:

    113 с.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы

Содержание
Введение
Глава I. Литературный обзор
1. Вводные замечания
2. Каталитическое окисление метана в синтез-газ
2.1. Катализаторы и основные закономерности протекания реакции
2.2. Представления о механизме реакции
3. Окислительные превращения метана в электрокаталитическом реакторе с твердым кислородпроводящим электролитом
3.1. Кислородпроводящие твердые электролиты
3.2. Электрокаталитический реактор и режимы его работы
3.3. Окисление метана в каталитическом и смешанном режимах
3.4. Окисление метана в электрокаталитическом режиме
Глава II. Методика экспериментов
1. Конструкция электрокаталитического реактора
2. Приготовление электродов, их состав и структура
3. Измерение электрохимических характеристик реактора
4. Кинетические эксперименты и обработка результатов
4.1. Кинетическая установка
4.2. Окисление метана в электрокаталитическом реакторе
Глава III. Окисление метана в синтез-газ на РГ-содержащих электродах в каталитическом и смешанном режимах
1. Окисление метана в каталитическом режиме
11. Окисления СН4 на Р1 и РГСеОг электродах
1.2. Каталитические свойства РРэлектрода в отношении образования синтез-газа
1.2.1. Влияние температуры и состава реакционной смеси
1.2.2. Перегрев и зауглероживание электрода
1.2.3. Влияние скорости потока реакционной смеси (возможная кинетическая схема реакции)
2. Окисление метана на РРэлектроде в смешанном режиме
2.1. Влияние анодного тока на напряжение: возможность работы реактора в режиме топливного элемента

2.2. Влияние тока на протекание реакции
Глава IV. Электрокаталитическая конверсия метана в синтез-газ
1. Влияние химической природы электрода-катализатора на выход синтез-газа
2. Электрокаталитические свойства Р1 и N1 электродов в отношении конверсии СН4 в синтез-газ
2.1. Влияние температуры на протекание реакции
2.2. Влияние состава реакционной смеси на протекание реакции
2.3. О свойствах электрохимически генерируемого и адсорбированного из
газовой фазы кислорода в отношении окисления метана в синтез-газ
2.4. Кинетическая схема реакции
2.5 Стабильность электродов-катализаторов
3. Возможность когенерации синтез-газа и электроэнергии
Заключение. Перспективы применения электрокаталитических реакторов для
конверсии СН4 в синтез-газ
Выводы
Литература
Введение
Каталитический процесс паровой конверсии метана является основным промышленным способом получения синтез-газа. В последнее время, однако, уделяется большое внимание изучению альтернативного процесса, а именно реакции парциального каталитического окисления метана до синтез-газа [1]:
СН4+0,5О2 = СО + 2Н2
Интерес к получению синтез-газа по реакции селективного окисления метана обусловлен несколькими причинами. Синтез-газ, получаемый по этой реакции, в отличие от реакции паровой конверсии метана, имеет более подходящий состав ([Н2]/[СО]) для его использования в последующих синтезах. Реакция селективного окисления СН4, в отличие от паровой конверсии метана, является экзотермической и протекает с высокой скоростью, что позволяет осуществлять ее в более компактных и простых по конструкции адиабатических реакторах.
Особый интерес представляют исследования окисления метана в синтез-газ в электрокаталитических реакторах типа топливных элементов с твердым кислородпроводящим электролитом:
СН4,эл.-катал. 10,92Ю2+0,1 У2Оэ | воздуш. электрод (I)
СН4+02,эл.-катал. 10,92Ю2+0,1 У2031 воздуш. электрод (II)
Эти исследования относятся к новой и быстро развивающейся области газофазного электрокатализа с применением твердых электролитов, родившейся на стыке катализа и электрохимии [2, 3].
При окислении метана в электрокаталитическом реакторе 1-го типа, в отличие от обычного каталитического окисления, на электрод-катализатор подается поток метана, не содержащий кислород. Кислород в зону реакции подается непосредственно за счет пропускания электрического тока через реактор. В этом случае на воздушном электроде образуются ионы О2' по реакции: 0,502+2е->02'. Эти ионы затем переносятся через твердый кислородпроводящий электролит к электроду-катализатору, где они либо разряжаются, образуя 02, либо окисляют метан: СН4 + О2' -> СО + 2Н2 + 2е.

Глава II. Методика экспериментов
1. Конструкция электрокаталитического реактора
Для изучения реакции кислородной конверсии СН4 в синтез-газ были изготовлены электрохимические ячейки (электрокаталитические реакторы) на основе твердого кислородпроводящего электролита. Во всех экспериментах были использованы двухэлектродные ячейки с разделенными электродными пространствами. Эти ячейки имели одинаковую конструкцию.
На рис. 11-1. схематически показана конструкция такого электрокаталитического реактора. Видно, что электрокаталитический реактор представляет собой пробирку из твердого кислородпроводящего электролита, на противоположные стороны которой нанесены рабочий и вспомогательный электроды.
Пробирки из твердого электролита имели длину 100200 мм, диаметр 8-ИО мм и толщину стенок 0,4-Имм. Эти пробирки были изготовлены в Восточном Институте огнеупоров (г. Екатеринбург) и в УкрНИИО (г. Харьков). Твердый кислородпроводящий электролит имел объемный состав 0.9 7г02 + 0.1 У203 и структуру типа флюорита.
Перед изготовлением реактора пробирка из твердого электролита проверялись на герметичность. Для этого в пробирку заливался раствор органического красителя (судан в этиловом спирте) и пробирка выдерживалась в вертикальном положении несколько суток. Если по истечении этого времени на внешней стороне пробирки появлялось окрашенное пятно, то такая пробирка для дальнейшей работы не использовалась.
Ранее было показано [54], что на поверхности пробирок из ТКЭ в значительной концентрации присутствуют такие примеси как кремний и алюминий. Для удаления этих примесей с поверхности электролита, пробирки выдерживали в плавиковой и азотной кислотах. Затем, перед нанесением электродов, пробирки отжигались на воздухе при 1000°С.
Рабочий электрод-катализатор (на основе Ад, N1, Р1, и РГСе02) наносился на внуреннюю сторону пробирки. Вспомогательный воздушный электрод (на основе РРРЮ2)- на внешнюю. Геометрическая поверхность рабочего и вспомогательного электродов составляли величину ~3 см2.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.156, запросов: 962