一种通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法技术

本发明专利技术涉及二氧化碳转化利用技术领域，具体为一种通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法。包括如下步骤：S1：选择混合导体氧渗透膜作为选择性膜材料，构建二氧化碳分解膜反应器；S2：将工业含氢驰放气引入到二氧化碳分解膜反应器中，在燃料管网中加入高热值的低碳燃料，进行二氧化碳分解反应。本发明专利技术将工业含氢驰放气与膜反应器耦合，替代传统的甲烷部分氧化反应，而发生氢气氧化反应，在渗透侧可以提供一个更低的氧分压，更大的跨膜驱动力，更大的氧气移出速率，提高了供氧侧反应物的转化率和膜反应器的效率，同时研究了二氧化碳分解反应过程中的动力学，可以根据所得公式计算出反应过程的氧渗透通量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化碳转化利用，具体为一种通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法。

技术介绍

1、二氧化碳分解膜反应器是二氧化碳转化利用的一种重要方法，能够催化转化二氧化碳为工业原料一氧化碳，其原理为在膜反应器中，二氧化碳分解产生一氧化碳与氧气，氧气通过氧渗透膜两侧的氧化学势差驱动并原位移出，从而可以打破化学平衡，得到更高的二氧化碳分解率；在分离出的氧气中通入甲烷，完成甲烷的部分氧化反应，增加氧渗透膜两侧的氧化学势差，又有利于氧的分离。但是甲烷的不够活泼，氧化反应速率慢，只能完成部分氧化反应，影响氧渗透膜两侧的氧化学势，使得二氧化碳分解膜反应器的效率不高。

2、然而在化工、钢铁行业中，在生产产品的同时，还会产生大量的10-50％含氢驰放气副产物，这些低热值的含氢驰放气一般会送到燃料管网进行低品质的燃烧，仅仅为了利用其剩余热量，存在能源利用不完全的问题。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是：如何提高二氧化碳分解膜反应器的效率。

2、本专利技术将工业含氢驰放气与膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述的膜反应器中，采用钙钛矿基透氧膜，所述的钙钛矿基透氧膜表面覆盖或者不覆盖催化剂层。

3.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述钙钛矿基透氧膜包括通式为A1-XA’XB1-YB’YO3-δ的钙钛矿型氧化物或通式为A1-XA’XB1-YB’YO3-δ-C1-ZC’ZO2-δ的钙钛矿-萤石双相氧化物，所述通式中A、A’为La、Sm、Pr、...

【技术特征摘要】

1.一种通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述的膜反应器中，采用钙钛矿基透氧膜，所述的钙钛矿基透氧膜表面覆盖或者不覆盖催化剂层。

3.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述钙钛矿基透氧膜包括通式为a1-xa’xb1-yb’yo3-δ的钙钛矿型氧化物或通式为a1-xa’xb1-yb’yo3-δ-c1-zc’zo2-δ的钙钛矿-萤石双相氧化物，所述通式中a、a’为la、sm、pr、ba、ca、sr、bi、nd、ce中任意一种元素；b、b’为mn、fe、mo、ta、cu、ni、co、cr、zr、y、yb、ce、nb、al中任意一种元素；c、c’为ce、sm、y、zr、gd中任意一种元素，且0<x<1，0<y<1，0<z<1，δ为晶格缺陷数。

4.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述的催化剂层是cu基催化剂、co基催化剂或者ni基催化剂。

5.根据权利要求1所述的通过工业含氢驰放气提高二氧化碳分解膜反应器效率的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广儒，谭锦坤，刘郑堃，金万勤，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：