吸附强化水气变换制氢复合催化剂研究进展

作     者：张金鹏 屈婷 荆洁颖 李文英 ZHANG Jinpeng;QU Ting;JING Jieying;LI Wenying

作者机构：太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 山西浙大新材料与化工研究院山西太原030000 

基　　金：国家重点研发计划(2022YFE0208400) 山西浙大新材料与化工研究院研发项目(2021SX-FR002) 中央高校基本科研业务费专项(2022ZFJH004) 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      码：2629-2644页

摘      要：吸附强化水气变换反应(SEWGS)是实现高纯氢制备及二氧化碳(CO_(2))减排的关键反应之一。SEWGS借助复合催化剂将水气变换反应(制氢)和原位移除CO_(2)反应(脱碳)耦合,打破热力学限制使反应平衡向制氢侧移动。SEWGS具有一步制取高纯氢气的特点,但复合催化剂在连续操作过程中由于烧结和CO_(2)扩散受阻存在循环稳定性下降的问题,进而影响制氢效率。本文阐述了高温Ni/CaO基复合催化剂吸附强化制氢的研究现状,简述了Fe/CaO基复合催化剂SEWGS制氢面临的主要问题,回顾了中温Cu/MgO基和Cu/类水滑石基复合催化剂的SEWGS制氢现状及现阶段的核心问题。从复合催化剂的催化组分和吸附组分角度,分析了SEWGS制氢过程中复合催化剂循环稳定性降低的原因,简述了现阶段最有效的改性手段。进一步从增强CO_(2)扩散和改善烧结角度入手,围绕复合催化剂设计、操作条件和床层装填方式等方面探讨提高复合催化剂循环稳定性的策略。指出设计开发组成简单、易制备、兼具高活性和高稳定性的复合催化剂实现制氢和脱碳耦合是今后SEWGS制氢的研究方向。

主 题 词：制氢 复合催化剂 水气变换反应 吸附强化 CO_(2)扩散 烧结 稳定性 

学科分类：081702[081702] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-2065

馆 藏 号：203128198...