本書(shū)圍繞合成氣的制備過(guò)程，對(duì)晶格氧部分氧化甲烷制取合成氣技術(shù)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。全書(shū)共分8章，內(nèi)容主要涉及氧載體與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)理論分析和平衡組分模擬、氧載體的實(shí)驗(yàn)篩選及性能優(yōu)化、反應(yīng)機(jī)理研究和有熔融鹽介質(zhì)參與的反應(yīng)新體系的探索等重要基礎(chǔ)問(wèn)題。
本書(shū)適合從事能源、冶金、材料、化工等相關(guān)領(lǐng)域科技人員及高等院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)師生閱讀參考。
王華，1965年生。工學(xué)博士，教授，博士生導(dǎo)師。1996年獲昆明理工大學(xué)有色冶金專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位，1998年至2000午在日本京都大學(xué)能源學(xué)院做博士后研究，現(xiàn)任昆明理工大學(xué)副校長(zhǎng)，兼任中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)理事、中國(guó)能源與熱工學(xué)會(huì)理事、中國(guó)能源學(xué)會(huì)理事、云南省自動(dòng)化學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)
1 緒論
1.1 引言
1.2 世界與中國(guó)天然氣資源及消費(fèi)狀況
1.2.1 世界天然氣資源及消費(fèi)
1.2.2 中國(guó)天然氣資源及消費(fèi)
1.3 天然氣轉(zhuǎn)化和利用方式
1.4 合成氣的制備技術(shù)現(xiàn)狀
1.4.1 甲烷-蒸汽重整制取合成氣
1.4.2 甲烷-二氧化碳重整制取合成氣
1.4.3 甲烷部分氧化制取合成氣
1.4.4 甲烷三重整制取合成氣
1.5 晶格氧部分氧化甲烷制取合成氣的研究及其意義
1.5.1 研究的意義
1.5.2 技術(shù)特點(diǎn)
1.5.3 工藝研究進(jìn)展 1 緒論
1.1 引言
1.2 世界與中國(guó)天然氣資源及消費(fèi)狀況
1.2.1 世界天然氣資源及消費(fèi)
1.2.2 中國(guó)天然氣資源及消費(fèi)
1.3 天然氣轉(zhuǎn)化和利用方式
1.4 合成氣的制備技術(shù)現(xiàn)狀
1.4.1 甲烷-蒸汽重整制取合成氣
1.4.2 甲烷-二氧化碳重整制取合成氣
1.4.3 甲烷部分氧化制取合成氣
1.4.4 甲烷三重整制取合成氣
1.5 晶格氧部分氧化甲烷制取合成氣的研究及其意義
1.5.1 研究的意義
1.5.2 技術(shù)特點(diǎn)
1.5.3 工藝研究進(jìn)展
1.5.4 催化劑研究進(jìn)展
1.5.5 研究的內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)綜述
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 各組分氣體相對(duì)校正因子的測(cè)定方法
2.3 氧載體的制備
2.3.1 純CeO2氧載體的制備
2.3.2 Ce-M-O（M=Fe，Mn，Cu）氧載體的制備
2.4 氧載體的表征
2.4.1 物相組成分析（XRD）
2.4.2 微觀(guān)形貌和元素分析（SEM和EDS）
2.4.3 程序升溫氫還原實(shí)驗(yàn)（H2-TPR）
2.4.4 比表面積測(cè)定（BET）
2.4.5 X射線(xiàn)光電子能譜分析（XPS）
2.4.6 喇曼測(cè)試（Raman）
2.4.7 熱重分析（DTA／TG）
2.5 氧載體的TG及Redox循環(huán)實(shí)驗(yàn)
2.6 固定床中氧載體的活性評(píng)價(jià)
2.7 數(shù)據(jù)處理方法
2.8 氧載體活性評(píng)價(jià)指標(biāo)
3 晶格氧部分氧化甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
3.1 氧載體的選擇
3.2 氧載體與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
3.2.1 CeO2與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
3.2.2 Fe2O3與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
3.2.3 CuO與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
3.2.4 Mn2O3與甲烷反應(yīng)的熱力學(xué)分析
4 氧載體的實(shí)驗(yàn)篩選
4.1 各組分氣體校正因子的測(cè)定
4.2 CH4與純CeO2氧載體的反應(yīng)性能評(píng)價(jià)
4.2.1 純CeO2氧載體在CH4氣氛下的熱重實(shí)驗(yàn)
4.2.2 純CeO2氧載體的熱重循環(huán)實(shí)驗(yàn)
4.2.3 固定床中氧載體的部分氧化性能評(píng)價(jià)
……
5 氧載體的性能評(píng)價(jià)和優(yōu)化
6 晶格氧部分氧化甲烷反應(yīng)機(jī)理探討
7 在熔融鹽新反應(yīng)體系中的試驗(yàn)
8 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
1 緒論
1.1 引言
能源是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當(dāng)今國(guó)際政治、經(jīng)濟(jì)、軍事、外交關(guān)注的焦點(diǎn)，它是人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。目前世界能源和化學(xué)工業(yè)有85％以上是建立在石油、煤炭和天然氣這三種可燃性礦物資源的基礎(chǔ)上的。已經(jīng)探明的可獲得的化石燃料包括約1萬(wàn)億t煤、1.2萬(wàn)億桶石油和170萬(wàn)億m3的天然氣。在這三大支柱性能源中，石油資源日益枯竭，煤炭資源盡管儲(chǔ)量豐富，但使用時(shí)污染嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。因此，人們理所當(dāng)然關(guān)注有著豐富來(lái)源的、能作為優(yōu)質(zhì)清潔能源和化工原料的天然氣，期望其在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)中扮演更加重要的角色。人類(lèi)已進(jìn)人21世紀(jì)，其經(jīng)濟(jì)特征正向節(jié)能經(jīng)濟(jì)、環(huán)保經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變。因此，面對(duì)天然氣的諸多優(yōu)勢(shì)，有專(zhuān)家稱(chēng)：“21世紀(jì)將是天然氣的世紀(jì)”。
天然氣是一種生態(tài)型能源，具有清潔、高熱值、低成本、符合環(huán)境保護(hù)等時(shí)代要求的優(yōu)點(diǎn)，因而被稱(chēng)為最理想的城市能源。若將煤的廢氣排放水平定位100，那么天然氣的CO2、NOx和SOx的排放水平分別為57、20-37和0，也就是說(shuō)單位能量中天然氣所產(chǎn)生的CO2至少比煤少40％-50％。可見(jiàn)，使用天然氣能明顯減輕全球和區(qū)域環(huán)境的負(fù)擔(dān)，這在人們生活質(zhì)量日益提高的過(guò)程中，與改善生存環(huán)境的要求相適應(yīng)。與此同時(shí)，日益活躍的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)大大加劇了對(duì)電力的需求，電力部門(mén)在選擇燃料時(shí)越來(lái)越青睞天然氣。天然氣以管網(wǎng)形式輸送給用戶(hù)后，使用的方便性和安全性在實(shí)踐中早已得到了人們的認(rèn)同，其價(jià)格在與其他能源價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)中也突顯優(yōu)勢(shì)，所有這些都促使了天然氣在工業(yè)和民用燃料方面得到了廣泛應(yīng)用。
……
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