《表1 CPOX主反应和部分副反应及其焓变[11]Tab.1 Main reaction and some side reactions of CPOX and the corresponding e

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《基于甲烷催化部分氧化的SOFC性能研究》

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不同炉温下CH4转化率、H2选择性、CO选择性和甲烷重整效率变化规律如图2所示.此时入口C/O摩尔比为1.0，体积空速为100 min-1.在500℃至900℃的研究范围内，随着控温温度的升高，CH4转化率上升，CO的选择性上升.由表1可知，反应式（3）和（4）均为强吸热反应，随着温度升高，两反应正向移动.催化剂的催化活性受温度的影响较大，温度升高，催化剂的活性增加，催化反应速率加快.同时，较高的温度使得气相反应的扩散速率加快，因此反应速率加快，催化剂性能变好.温度从500℃上升到800℃时，CH4转化率从45%上升到98%，CO选择性从40%上升至99%.每升高100℃，CH4转化率和CO选择性增加的幅度很大，说明在该温度区间内温度对反应的影响较大.温度从800℃上升至900℃时，两者变化很小，均已接近100%，温度对催化剂性能的提升作用很小.H2选择性随温度变化相比CO选择性和CH4转化率都更加稳定，总体水平也比较高.由于水汽变换反应的发生，温度升高水汽变换反应受到抑制，H2的生成相对于CO更为复杂，在600～900℃内温度对于H2选择性的影响较小，不如对CO选择性的影响明显.对比H2选择性与CO选择性可以发现，本实验用的Rh催化剂催化H2生成的活性比催化CO生成的活性更高，说明Rh催化剂催化水蒸气重整比二氧化碳重整的性能更好.