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甲烷化学链干重整制合成气的氧载体La1-xSrxFe0.8Al0.2O3 性能研究

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通过化学链方法使用氧载体中的晶格氧进行甲烷的部分氧化反应制合成气,可以实现高的产物选择性。本文采用溶胶凝胶法制备了氧载体La1-xSrxFe0。8Al0。2O3用于甲烷化学链干重整反应,使用热重和固定床反应器对不同比例Sr掺杂氧载体的反应性能进行测试。实验结果表明La1-xSrxFe0。8Al0。2O3中x=0。4的氧载体氧容量高达1。88 mmol·g-1,反应性能优异,同时积碳量较少。进一步对氧载体La0。6Sr0。4Fe0。8Al0。2O3进行了 20次循环稳定性测试,发现氧载体保持优异的氧化还原性能,实现了 61。2%的甲烷转化率,97。1%的CO选择性,1。81的H2/CO。氧载体的表征结果显示,反应前后氧载体的微观形貌以及晶相结构均未发生改变。本文的结果表明La0。6Sr0。4Fe0。8Al0。2O3是适用于甲烷化学链干重整反应的高性能氧载体。
The Performance Study on La1-xSrxFe0.8Al0.2O3 Oxygen Carriers in Chemical Looping Dry Reforming of Methane for Syngas Production
Chemical looping can achieve high product selectivity using lattice oxygen in oxygen carriers for partial oxidation of methane.Oxygen carrier La1-xSrxFe0.8Al0.2O3 was prepared by sol-gel method for chemical looping dry reforming of methane.The reaction performance of the oxygen carrier doped with different proportions of Sr was tested by thermogravimetric and fixed bed reactor.The experimental results showed that the oxygen capacity of x=0.4 oxygen carrier in La1-xSrxFe0.8Al0.2O3 is as high as 1.88 mmol·g-1,with excellent reaction performance and less carbon deposition.The stability of the oxygen carrier La0.6Sr0.4Fe0.8Al0.2O3 was further tested for 20 redox cycles.The oxygen carrier maintained excellent redox performance,achieving 61.2%methane conversion,97.1%CO selectivity,and 1.81 H2/CO.The material characterization results displayed that the morphology and crystal structure of the oxygen carrier were stable.The results show that La0.6Sr0.4Fe0.8Al0.2O3 is an excellent oxygen carrier suitable for chemical looping dry reforming of methane.

chemical loopingdry reforming of methaneperovskitesyngas

杨天龙、张晋睿、饶琼、盖忠睿、李扬、潘莹、金红光

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中国科学院工程热物理研究所,北京 100190

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化学链 甲烷干重整 钙钛矿 合成气

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2024

工程热物理学报
中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所

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CSTPCD北大核心
影响因子:0.4
ISSN:0253-231X
年,卷(期):2024.45(9)