使用一種由磁場(chǎng)輔助控制流化的新型流化床反應(yīng)體系——磁穩(wěn)定床來進(jìn)行生物質(zhì)焦油模型化合物甲苯的水蒸氣催化重整.為達(dá)到磁穩(wěn)定床的效果,采用共沉淀-浸漬兩步法,合成出具有磁性的Co-Fe/Al₂O₃催化劑.通過掃描電子顯微鏡（SEM）、X-射線衍射（XRD）、N₂吸脫附（BET）對(duì)催化劑進(jìn)行表征.對(duì)催化劑進(jìn)行冷態(tài)試驗(yàn),確定其磁穩(wěn)定床操作區(qū)間;之后在同一工況下使用同種催化劑,分別于固定床、流化床、磁穩(wěn)定床內(nèi)進(jìn)行催化活性及穩(wěn)定性測(cè)試;最后使用SEM、熱重（TG）對(duì)催化劑進(jìn)行表征,探討其表面積碳.結(jié)果顯示:在650℃、載氣流量為320m L/min、水蒸氣與碳的摩爾比為1.4的工況下,磁穩(wěn)定床催化效率高達(dá)96.4%,高于固定床的82.6%以及流化床的86.6%;同時(shí),磁穩(wěn)定床與流化床積碳輕微,而固定床催化劑表面積碳較為嚴(yán)重,且有明顯燒結(jié)現(xiàn)象.

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【部分圖文】：

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

X=(nnn7n)100甲苯%，式中nj為j物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)．1.3催化劑的表征在OMNISORP100CX(CoulterCo.USA)吸附儀上進(jìn)行催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)的測(cè)定．催化劑晶體結(jié)構(gòu)在X射線衍射儀(D8ADVANCEandDAVINCIDESIGN)上進(jìn)行測(cè)定，掃描范圍....

圖5流化特性曲線1—?dú)馑偕仙龝r(shí)；2—?dú)馑傧陆禃r(shí)．

，床層都處于固定床狀態(tài)，床料堆積在布風(fēng)板的上方．一旦氣速v＞vmf，床層開始膨脹，流化床會(huì)出現(xiàn)氣體并聚，進(jìn)而產(chǎn)生氣泡；而磁穩(wěn)定床由于外加磁場(chǎng)的存在，磁性床料沿磁感線鏈狀分布，能夠有效抑制氣泡的生成以及擴(kuò)大．當(dāng)氣速達(dá)到鼓泡速度vb，磁場(chǎng)無法約束床料時(shí)，床層又會(huì)產(chǎn)生氣泡形成流化床[1....

圖3還原后催化劑SEM圖2.2催化劑流化特性研究

3的峰形消失，出現(xiàn)了尖銳Co-Fe合金的峰，表示Fe2O3被還原成單質(zhì)，且與Co結(jié)合良好；同時(shí)，Al3Fe5O12峰消失，F(xiàn)eAl2O4峰出現(xiàn)．○－CoFe；□－FeAl2O4；▲－CoAl2O4；■－Al2O3；－Al3Fe5O12；●－Fe2O3．圖2催化劑XRD圖催化劑物理....

圖7重整反應(yīng)后催化劑TG曲線圖1—固定床催化劑；2—流化床催化劑；3—磁穩(wěn)定床催化劑．

·120·華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第46卷1—固定床催化劑；2—流化床催化劑；3—磁穩(wěn)定床催化劑．圖7重整反應(yīng)后催化劑TG曲線圖圖8重整反應(yīng)后催化劑SEM圖同時(shí)，在試驗(yàn)完畢以后，固定床有肉眼可見的燒結(jié)現(xiàn)象，這點(diǎn)在流化床與磁穩(wěn)定床內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)．這也可能是由于固定床傳熱傳質(zhì)差，存....

本文編號(hào)：4054328