КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА НА ПРОМЫШЛЕННОМ МЕДЬСОДЕРЖАЩЕМ КАТАЛИЗАТОРЕ ДЛЯ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Катализаторы на основе оксидов переходных металлов являются наиболее перспективными для эффективного сжигания топлив в кипящем слое. Догорание коксового остатка является лимитирующей стадией горения топлива, которая характеризуется выделением монооксида углерода (СО) и его взаимодействием с кислородом на поверхности катализатора. Определение наблюдаемых кинетических параметров данного процесса позволит в дальнейшем оценивать эффективность работы катализатора и оптимизировать работу реактора кипящего слоя. В работе исследована кинетика окисления СО на промышленном катализаторе ЩКЗ-1 (оксидный алюмомеднохромовый), используемом в настоящее время в реакторах кипящего слоя при сжигании топлив. Исследования проводили в условиях, когда внутренняя диффузия не оказывает влияния на скорость реакции. Кинетические параметры реакции оценивали по уравнению первого порядка по СО и О2; полученные значения энергии активации и предэкспоненты константы скорости реакции составили соответственно ko = = 5,23·107 c–1, E = 32,8 кДж/моль. Сопоставление с известными литературными данными показало их хорошую корреляцию.

1. Leckner Bo // Progress in Energy and Combustion Science. 1998. Vol. 24, P. 31—68.

2. Боресков Г.К. Катализ. Вопросы теории и практики. Избранные труды, Новосибирск: Наука, 1987. С. 452.

3. Simonov A.D, Yazykov N.A. et al. // Catalysis Today. 2000. Vol. 60. P. 139—145.

4. Werthner J., Ogada T. // Progress in Energy and Combustion Science. 1999. Vol. 25. P. 55—116.

5. Tarelho L.A.C., Neves D.S.F., Matos M.A.A. // Biomass and bioenergy. 2011. Vol. 35. P. 1511—1523.

6. Werther J., Saenger M. et al. // Progress in Energy and Combustion Science. 2000. Vol. 26. P. 1—27.

7. Симонов А.Д, Федоров И.А., Дубинин Ю.В., Языков Н.А., Яковлев В.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. № 3. C. 50—57.

8. Khan A.A., Jong W. et al. // Fuel processing technology. 2009. Vol. 90. P. 21—50.

9. Van de Velden M., Baeyens J. et al. // China Particuology. 2007. Vol. 5. P. 247—254.

10. Doggiali P., Kusaba H. et al. // Journal of Hazardous Materials. 2011. Vol. 186. P. 796—804.

11. Paldey S., Gedevanishvili S. et al. // Applied Catalysis B: Environmental. 2005. Vol. 56. P. 241—250.

12. Tomul F., Balci S. // Applied Clay Science. 2009. Vol. 43. P. 13—20.

13. Tyurkin Yu., Luzhkova E.N. et al. // Catalysis Today. 1997. Vol. 33. P. 191—197.

14. Xavier K.O., Abdul Rashid K.K., Sen B. // Studies in Surface Science and Catalysis. 1998. Vol. 113. P. 821—828.

15. Xanthopoulou G., Vekinis G. // Applied Catalysis B: Environmental. 1998. Vol. 19. P. 37—44.

16. Chien Chin-Cheng, Chuang Wen-Po, Huang Ta-Jen // Applied Catalysis A: General. 1995. Vol. 131. P. 73—87.

17. Dekker F. H. M., Klopper G. et al. // Chemical Engineering Science. 1994. Vol. 49. № 24A. P. 4375—4390.

18. Реакции углерода с газами. Под. ред Е.С. Головиной. М.: Издательство иностранной литературы, 1963.

19. Померанцев В.В., Арефьев К.М., Ахмедов Д.Б., Коновач М.Н, Корчунов Ю.Н., Рундыгин Ю.А., Шагалов С.Л., Шестаков С.М. Основы практической теории горения. Л.: Энергоатомиздат, 1986.

20. Duprat F. // Chemical Engineering Science. 2002. Vol. 57. P. 901—911.

21. Avgouropoulos G., Ioannides T. // Chem. Eng. Journal. 2011. Vol. 176—177. P. 14—21.

22. Боресков Г.К. Гетерогенный катализ. М.: Наука, 1986. С. 142.