本文關鍵詞： 通風瓦斯 甲烷轉化率 載氧體 化學鏈燃燒 催化燃燒　出處：《工程科學學報》2017年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用反應管對基于過渡金屬氧化物載氧體的煤礦通風瓦斯(VAM)處理性能展開了研究.結果表明,經(jīng)活化后的三種載氧體均能將CH_4完全轉化為CO_2,其活性順序為CuO60/γ-Al_2O_3Ni O60/γ-Al_2O_3Fe2O360/γ-Al_2O_3;基于CuO60/γ-Al_2O_3的CH_4轉化率隨空速的增加而減小,隨CuO負載量和床層溫度的升高而增大;煤礦通風瓦斯中的CH_4濃度越低,CH_4轉化率達到90%所需的床層溫度就越低;對活性物質低分散高負載的CuO60/γ-Al_2O_3和活性物質高分散低負載的CuO5.5/γ-Al_2O_3兩種CuO/γ-Al_2O_3系載氧體進行了比較,發(fā)現(xiàn)兩種載氧體的CH_4轉化機理均包含有化學鏈燃燒和催化燃燒兩種機理,基于催化燃燒機理的CH_4轉化率在一定溫度下存在極大值,當床層溫度高于該極大值溫度時,化學鏈燃燒對CH_4轉化率的貢獻明顯大于催化燃燒對CH_4轉化率的貢獻;相同條件下,CuO5.5/γ-Al_2O_3的初期活性優(yōu)于Cu60/γ-Al_2O_3,但CuO60/γ-Al_2O_3的活性穩(wěn)定性優(yōu)于CuO5.5/γ-Al_2O_3.
[Abstract]:The treatment performance of VAM in coal mine ventilation gas based on transition metal oxide oxygen carrier was studied by reaction tube. After activation, the three oxygen carriers can completely transform CH_4 into CO_2. Its activity order is CuO60 / 緯 -Al2O3NiO60 / 緯 -Al2O3Fe2O360 / 緯 -Al2O3; The CH_4 conversion rate based on CuO60 / 緯 -Al-Al2O3 decreases with the increase of space velocity, and increases with the increase of CuO load and bed temperature. The lower the concentration of CH_4 in coal mine ventilation gas is, the lower the bed temperature is when the conversion rate of Ch _ 4 reaches 90%; CuO60 / 緯 -Al2O3 for low dispersion and high load for active substances and CuO5.5 / 緯 -AlSn2O3 for CuO5.5 / 緯 -Al2O3 with high dispersion and low load of active substances. The oxygen carriers were compared. It is found that the CH_4 conversion mechanism of the two oxygen carriers includes two mechanisms: chemical chain combustion and catalytic combustion. The CH_4 conversion rate based on the catalytic combustion mechanism has a maximum at a certain temperature. When the bed temperature is higher than the maximum temperature, the contribution of chemical chain combustion to the conversion of CH_4 is obviously greater than that of catalytic combustion to the conversion of CH_4. The initial activity of CuO5.5 / 緯 -Al2O3 in the same condition is better than that of Cu60 / 緯 -Al2O3. But the activity stability of CuO60 / 緯 -Al2O3 is better than that of CuO5.5 / 緯 -Al2O3.
【作者單位】： 北京科技大學能源與環(huán)境工程學院;北京科技大學節(jié)能與環(huán)保北京高校工程研究中心;
【基金】：北京市科技基金資助項目(Z131100005613045)
【分類號】：TD72
【正文快照】： 煤礦通風瓦斯(ventilation air methane,VAM)具有排量大、濃度低、流量和濃度瞬時變化4個特點[1-2],處理難度極大.為處理更低濃度的煤礦通風瓦斯和減少熱損失,勢必要降低煤礦通風瓦斯燃燒所需的床層溫度.已有的技術主要為熱氧化和催化燃燒兩大類[3-4],熱氧化處理煤礦通風瓦斯

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本文編號：1477890