高能球磨法制备铁基CO高温变换催化剂及其性能表征.pdfVIP

第 9 卷第 3 期 过 程 工 程 学 报 Vol.9 No.3 2009 年 6 月 The Chinese Journal of Process Engineering June 2009 高能球磨法制备铁基 CO 高温变换催化剂及其性能表征 1 1 1 1,2 1 1 李 强 ， 付 威 ， 李 谦 ， 周国治 ， 丁伟中 ， 鲁雄刚 (1. 上海大学上海市现代冶金及材料制备重点实验室，上海 200072 ；2. 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083) 摘 要：用高能球磨法制备铁铬系 CO 高温变换催化剂，探讨了球磨时间和 K O 助剂对催化剂活性的影响，并采用 2 XRD, SEM, BET, TPR 对其进行表征. 结果表明，高能球磨法可以制备出高性能的铁铬系 CO 高温变换催化剂，其初 活性随球磨时间的增加而增强，当球磨时间从 5 h 增加到 15 h，催化剂活性从 65.17%增加到 74.78%. 添加 K2O 助剂 后，相同球磨时间(5 h)的催化剂初活性由 65.17%增加到 87.02%. 球磨 5 h 后加入 1% K O 的催化剂在 530 ℃下耐热 15 2 h 后，450 ℃时的活性为 85.11%，可与国产B116 型催化剂(85.70%)相媲美. 关键词：球磨法；水煤气；高温变换反应；铁基催化剂 中图分类号：TQ426.94 文献标识码：A 文章编号：1009−606X(2009)03−0613−05 中的活性非均质催化性能. 王树东等[11]将湿球磨法引 1 前 言 入到一种 CO 水汽变换催化剂(贵金属/CeO2⎯过渡金属 铁基催化剂因具有优良的催化性能而广泛用于合 氧化物)制备中并取得良好效果. 上述研究表明，通过球 成氨、制氢和城市煤气化等工业中[1,2]. 近来低汽/气比下 磨法制备催化剂的过程简单，整个工艺过程清洁，原料 有较高 CO 转换率的无铬铁基催化剂研究较热，其制备 易得，且催化剂活性佳. 方法主要有共沉淀法、离子交换法、溶胶凝胶法、浸渍 本工作拟探讨高能球磨法制备传统铁铬系CO 高温 法、熔融法、机械混合法. 前 4 种方法都是化学方法， 变换催化剂的可行性，采用 XRD, SEM, BET 考察催化 制备过程中会产生大量废水、废气，污染环境且大部分 剂评估前后的结构变化，采用 TPR 和微反应器评估催 工艺繁琐[3,4]. 如共沉淀法包括配液、中和、洗涤、过滤、 化剂还原特性和活性，侧重考察球磨时间和 K2O 助剂对 干燥、压片、焙烧，工序多且不易控制，重现性不高. 熔 催化剂活性的影响. 融法耗能较高，增加制备成本，与节能环保的需求矛盾 2 实 验 突出. 机械混合法制备的催化剂组织不够均匀，强