掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法及系统。所述电热方法包括：提供导电催化剂，所述导电催化剂包括掺锑氧化锡材料；将所述导电催化剂置于反应室内，并使所述导电催化剂通电；向所述反应室内通入甲烷及氧气；利用电流流经导电催化剂产生电热效应，并通过控制电功率来调控导电催化剂的温度使其高效催化氧化甲烷进行燃烧。本发明专利技术提供的掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法利用电流流经导电催化剂掺锑氧化锡产生的电热效应，通过控制输入电功率控制掺锑氧化锡催化剂的床层温度，可以实现低温下高效催化氧化甲烷燃烧，无需外加热源，可减少能源损耗，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法及系统
本专利技术涉及一种催化甲烷燃烧的方法，特别涉及一种无需外加热实现掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法以及相应的系统，属于环保节能及碳氢燃料催化燃烧

技术介绍
甲烷作为一种清洁燃料，其燃烧产物为水和二氧化碳，具有高热值的优点。但是，甲烷作为最稳定的烷烃，很难被活化和氧化，燃烧温度很高(1500℃以上)，会在空气参与下产生具有严重污染的氮氧化物。同时，未完全燃烧的甲烷是一种温室效应很高的温室气体(约为CO2的24倍)，会造成环境污染和热效率降低。催化燃烧法是降低甲烷燃烧温度最有效的方法之一，该方法通过催化剂降低甲烷的燃烧温度，利用外加热的方式实现较低温度下甲烷燃烧。贵金属催化剂体系具有较高的催化活性，但其高温不稳定性和高昂的价格限制了其进一步应用(Appl.Catal.B2002,39,1–37)。而在非贵金属催化剂体系下，甲烷的起燃温度一般在300℃以上(Appl.Catal.B2009,90,307–312)，通常需要外加热装置，能量利用率不高。此外，外加热催化燃烧方法很难在较低温下实现甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法，其特征在于包括：/n提供导电催化剂，所述导电催化剂包括掺锑氧化锡材料；/n将所述导电催化剂置于反应室内，并使所述导电催化剂通电；/n向所述反应室内通入甲烷及氧气；/n利用电流流经导电催化剂产生电热效应，并通过控制电功率来调控导电催化剂的温度进而高效催化氧化甲烷进行燃烧。/n

【技术特征摘要】
1.一种掺锑氧化锡高效催化甲烷燃烧的电热方法，其特征在于包括：
提供导电催化剂，所述导电催化剂包括掺锑氧化锡材料；
将所述导电催化剂置于反应室内，并使所述导电催化剂通电；
向所述反应室内通入甲烷及氧气；
利用电流流经导电催化剂产生电热效应，并通过控制电功率来调控导电催化剂的温度进而高效催化氧化甲烷进行燃烧。


2.根据权利要求1所述的电热方法，其特征在于：所述掺锑氧化锡材料中锑元素与锑元素和锡元素之和的摩尔比小于30：100，优选为1～24：100，尤其优选为1～12：100，所述掺锑氧化锡材料的电导率为10-7～105S/m。


3.根据权利要求1所述的电热方法，其特征在于包括：
将所述导电催化剂置于反应室内，并使所述导电催化剂分别与正极、负极电连接；
向所述反应室内通入甲烷、氧气及载气；
通过向所述导电催化剂内通入电流的方式使所述导电催化剂加热而产生电热效应，并通过控制电功率来调控导电催化剂的温度，从而在300℃以下实现甲烷的高效催化燃烧。


4.根据权利要求3所述的电热方法，其特征在于：所述电功率的输入值为1～9W。


5.根据权利要求3所述的电热方法，其特征在于：所述载体中甲烷的含量小于3.0vol％；和/或，所述甲烷与氧气的体积比为1:0.5～1:2.5；和/或，所述载气包括惰性气体；优选的，所述惰性气体包括氩气、氮气中的至少一种。


6.根据权利要求3所述的电热方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兴宝，张业新，张建，梅雪怡，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33