几种混合导体陶瓷膜反应器的比较研究

摘要

用湿化学方法合成了SrCo0.5FeO3 25(SC5FO),Lao 15Sr0.85Ga0.3Fe0.7O3-δ(LSGFO)和Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCFO)三种透氧膜材料.采用H2-TPR、XRD和透氧测定,并结合膜反应等方法对它们的性质进行了比较研究.LSGFO与BSCFO具有较高的相结构稳定性,而SC5FO较差.LSGFO具有很高的抗还原能力,而BSCFO较差,但它具有优异的相结构可逆性.在air/He氧浓差梯度下,LSGFO和SC5FO导体膜的透氧量较低;BSCFO具有很高的氧渗透能力,850℃下,透氧量高达1.16[STP]mL/cm2@min.SC5FO膜反应器在POM反应开始不久,因为反应端膜表面的材料组成被反应气还原而出现严重的漏气现象,并最终导致实验失败.BSCFO与LSGFO膜反应器成功地应用到POM反应中,进行了长时间的稳定操作,稳态下透氧量分别高达11.5[STP]mL/cm2@min(875℃)与4.0[STP]mL/cm2@min(950℃).