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触媒燃焼の反応機構解析

催化燃烧反应机理分析

基本信息

批准号：
02209203
负责人：
御園生誠
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至 1990
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02209203/
关键词：
触媒燃焼メタン燃焼メタン部分酸化物質移動律速

项目摘要

サ-マルNOx発生の抑制・燃焼効率向上の特長を有する触媒燃焼について、気相と触媒表面の濃度、温度差を考慮する一次元定常モデルを用いてシミュレ-ションによる解析を行なった。反応は気相と触媒表面の両方で起こるとし、触媒層の前後における気相反応も考慮した。さらに、K_2NiF_4型の構造を持つLaSrMO_4(M;Al,Cr,Mn,Fe,Co,Ni)の焼成温度による表面積の減少を調べた。(1)メタン燃焼挙動のシミュレ-ションLa_<0.8>Sr_<0.2>CoO_3を触媒としたメタン燃焼反応のシミュレ-ションにより、すでに実験的に示している反応温度の昇温に伴う(A)触媒反応領域、(B)物質移動律速領域、(C)気相反応領域間の移動がよく再現できた。このことから(B)領域は物質移動律速により出現したことが裏付れられ、さらに触媒上で発生したラジカルなどによる気相反応促進の効果は大きくないことが推定できた。(B)領域における転化率は、触媒比表面積の比例し、流量に反比例するが、これらの実験結果もシミュレ-ションによって再現できた。初期過程のメタン部分酸化の反応機構について検討し、気相における各素反応のシミュレ-ションにより各触媒の選択性の差を半定量的に説明した。(2)高温耐熱性触媒の探索焼成温度によるLaSrAlO_4、LaSrCrO_4の比表面積の変化は他の触媒と比べて小さく、耐熱性触媒として期待される。LaSrAlO_4をクエン酸錯体法、凍結乾燥法、均一沈澱法、アルコキシド法で調製したところクエン酸錯体法で得た触媒で表面積が増大した。

NOx generation suppression and combustion efficiency are highly dependent on catalyst combustion conditions, catalyst phase, catalyst surface concentration, and temperature differences. The reverse phase and the catalyst surface are considered to be opposite. In addition, the structure of K_2NiF_4-type LaSrMO_4(M;Al,Cr,Mn,Fe,Co,Ni) has been modified by the decrease of surface area due to the sintering temperature. (1)The <0.8>temperature rise of the reaction temperature in the combustion reaction zone is accompanied by <0.2>(A) the catalytic reaction zone,(B) the material movement rate zone, and (C) the movement between the catalytic reaction zone and the reaction zone. The law of material movement in this field is not applicable. (B)The catalyst specific surface area ratio, the flow rate ratio, the reaction time ratio. The reaction mechanism of partial acidification in the initial stage is discussed in detail, and the selectivity difference of each catalyst is explained in a semi-quantitative way. (2)Study on the Specific Surface Area of LaSrAlO_4 and LaSrCrO_4 Catalysts at High Temperature The surface area of catalyst obtained by LaSrAlO_4 acid complex method, freeze-drying method, homogeneous precipitation method and preparation method increased gradually.