一种电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，以PdNi/ZSM‑5作为催化剂，通过施加交流电产生交变磁场辅助甲烷燃烧反应，有效降低了甲烷燃烧温度，实现利用尾气自身温度无需外部加热的甲烷完全燃烧，该催化剂稳定性强，60h内未发现明显失活，反应条件温和，避免了催化剂高温失活、再生等一系列问题，这些优势使其有望大规模生产并用于实际应用中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于甲烷低温燃烧，具体涉及一种电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法。

技术介绍

1、甲烷已被广泛应用于发电厂、汽车、家用电热板、燃气热水器、燃气锅炉等领域，但其火焰燃烧不可避免地会产生co和nox等废气，同时未燃甲烷的温室效应比二氧化碳高近20倍。甲烷燃烧由于能有效地消除废气中的微量甲烷而引起了人们的广泛关注。因此，开发高性能催化剂以将甲烷氧化的起燃温度降低到200℃以下，并且还通过避免烧结和焦化来实现长期稳定性变得非常重要。近年来，新型催化剂的合理结构设计一直是研究者关注的焦点，但是甲烷燃烧起燃温度依旧高于300℃，t90(转化率为90％时的温度)为400-500℃，高温容易导致金属催化剂结焦失活，稳定性差，频繁再生催化剂增加了技术难度与应用成本，具有特殊结构的催化剂(例如核壳结构)虽然能保持性能稳定，但是在催化剂制备方面步骤繁琐，难以大批量制备，成本较高，且放大制备后结构不均匀。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。

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【技术保护点】

1.一种电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：以PdNi/ZSM-5作为催化剂，通过施加交流电产生交变磁场辅助甲烷燃烧反应，其中，电源输出功率在4W以上，磁场驱动信号频率为15000～20000Hz。

2.根据权利要求1所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：甲烷燃烧反应中甲烷空速为30000-100000mL/h/g。

3.根据权利要求1或2所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：将催化剂PdNi/ZSM-5加入到石英管内，石英管内设有电极棒，电极棒接电源正极，石英管外设有电极网，电极网接电源负极，...

【技术特征摘要】

1.一种电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：以pdni/zsm-5作为催化剂，通过施加交流电产生交变磁场辅助甲烷燃烧反应，其中，电源输出功率在4w以上，磁场驱动信号频率为15000～20000hz。

2.根据权利要求1所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：甲烷燃烧反应中甲烷空速为30000-100000ml/h/g。

3.根据权利要求1或2所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：将催化剂pdni/zsm-5加入到石英管内，石英管内设有电极棒，电极棒接电源正极，石英管外设有电极网，电极网接电源负极，电源施加交流电产生交变磁场，在催化剂和磁场作用下实现甲烷燃烧反应。

4.根据权利要求1或2所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：电源输出功率为4～5w。

5.根据权利要求1或2所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：甲烷起燃温度为150℃，最低完全燃烧温度为280℃。

6.根据权利要求1或2所述电磁场辅助分子筛催化剂实现甲烷低温燃烧的方法，其特征在于：所述催化剂pdni/zsm-5的制备方法为：将摩尔比na2o∶al2o3∶sio2∶h2o＝4∶1∶36∶460的硅铝酸盐凝胶加热结晶得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩楠，吴文婷，吴明铂，王帅，张钦华，郭润泽，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：