气体微波催化处理技术简介
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即可将 SO2 还原分解为 CO2 气体和单质硫,不存在二次污染等问题。在连续施加 微波时,二氧化硫的去除率可达 95%以上。 3、CH4 制合成气反应 3.1、CO2 重整重整 CH4 制合成气反应
研究表明,微波场加热方式下的 CH百度文库 的转化率和选择性明显高于常规加热, 详细数据见表 1。
在微波辐射下使用 CO2 重整 CH4 反应通常认为遵循下面的反应机理:首先 CH4 裂解生成炭和氢气。再之,在微波选择性加热条件下,催化剂的活性和选择性要 高于传统加热方式的,同时催化剂在微波场下产生高温活性点,激活了在活性中 心周围生成的部分惰性炭,然后 CO2 与碳发生消碳反应,降低了催化剂的积炭。
实验发现在了直接分解 NO 过程中,微波选择效应可有效消除 O2 的阻抑作用, 几乎没有 O2 发生化学吸附而参与反应。其基本原理应为,在微波能与催化剂协 同作用的同时,微波能具有选择性作用效应,只活化极性分子 NO,而不活化非 极性分子 O2。在这一“活化”过程中,微波能与 NO 分子作用的转动能实现“共 振”,可以使它们最大限度地吸收微波能,提高分子的转动动能,降低反应活化 能,使 N—O 键断裂。有文献报道,在 500-650℃,常规加热条件下,NO 与 C 反 应的反应活化能为 64KJ/mol,而在微波辐照条件下,反应活化能仅为 18KJ/mol。 2、SO2 气体处理
研究发现,微波诱导催化或微波低气压放电,甲烷均可高效偶联生成 C2 烃, 甲烷转化率最高达 93%,C2 选择性接近 100%,远远高于常规电炉加热的 C2 选择
性。其中反应产物中乙炔最高可达 98%。而在同样的低温下,常规电炉加热则无 乙炔产生。
微波辐照下甲烷氧化偶联反应有如下特点: 1)在达到相同甲烷转化率时,微波辐照下的催化剂床层温度要远低于常规加热 条件下催化剂的床层温度; 2)微波辐照下,甲烷氧化偶联产物中 C2 烃的选择性普遍较高,在低温还尤为突 出。 3)微波场下甲烷氧化偶联产物乙烷、乙烯的再氧化得到一定程度的抑制,致使 微波场下的甲烷氧化偶联反应通常有较低的烯烷比。
气体微波催化处理技术简介
-------湖南长仪微波科技有限公司
微波能加热技术自应用至化学领域以来,不但提供了一种快速高效的加热 方法,而且在许多反应过程中表现出了无法用热能解释的效应。与传统加热条件 相比,在很多反应中,微波的存在加快了反应速率、降低了反应温度。一定条件 下,微波辐照能够使反应仅靠自身放出的热量继续进行,无需外部供能。微波技 术能够降低能耗、节约能源,具有广阔的应用前景。目前在气体处理领域,已有 广泛的应用研究。
微波催化原理普遍认为,在微波场与催化剂或其载体的协同作用下,将高强 度短脉冲微波辐照聚集到催化剂活性点表面,将微波能转化为热能,从而使某些 表面点位选择性地被迅速加热到很高温度,形成活性热点位,当反应物与其接触 时就可被诱导发生催化反应。 1、NO 高效分解
目前在国内外脱硝处理研究中,微波直接分解 NO 是一种新型高效的处理方 法,微波催化分解 NO 转化率最高可达 99%以上,选择性为 99.9%。
实验结果表明,采用易吸收微波的活性炭为吸附剂和还原剂,吸附污染气体 中的 SO2,当 SO2 吸附完成后,不需要任何其他催化剂。在吸附一加微波一吸附 一加微波循环方式下,微波加热活性炭过程中,表面含氧官能团分解释放出 CO2 或 CO,在活性炭表面生成活性中心,促进了活性炭对 SO2 的吸附和催化还原。
表 1、加热方式对转化率和选择性的影响
3.2、甲烷部分氧化制合成气 在微波辐射,与催化剂共同耦合条件下,甲烷部分氧化制合成气的反应活性
进行了研究,并考察了反应条件的影响发现与常规电炉加热方式相对: 1)对于同一催化剂,达到相同甲烷转化率时,微波活化方式下的催化剂床层温 度比常规电炉加热下的低得多(约低 150-200℃); 2)微波辐照下,产物 CO 的选择性比常规电炉加热方式下 CO 的选择性要高; 3)微波辐照下的甲烷部分氧化制合成气反应,甲烷转化率及产物 CO 和 H2 的选 择性均随原料气空速的增加和反应温度的升高而增大。 4、甲烷偶联生成 C2 烃