基于Ba-Ce-Co-Fe-O膜反应器的甲烷部分氧化反应研究

摘要

为开发稳定性和透氧量俱佳并适用于甲烷部分氧化反应(POM)的透氧膜材料,采用溶胶凝胶工艺合成了具有纯相钙钛矿结构的BaCe0.1Co0.4Fe0.5O3-δ混合导体陶瓷材料.POM操作结果表明:BaCe0.1Co0.4Fe0.5O3-δ膜反应器透氧量高于同类材料,875 ℃时透氧量达到了8.9 mL/(cm2·min).在1 000 h寿命实验中,膜反应器各项反应指标没有出现任何衰减,反应性能稳定,甲烷转化率和CO的选择性都在97%以上.SEM表征表明,反应后膜片表面微观结构的变化虽然不可避免,但是其仍然保持比较完整的结构.因此,该材料良好的透氧量和稳定性说明其具有较好的应用前景.