| 摘要 | 第3-6页 |
| ABSTRACT | 第6-9页 |
| 符号说明 | 第14-15页 |
| 第一章 绪论 | 第15-35页 |
| 1.1 研究背景 | 第15-16页 |
| 1.2 甲烷重整制合成气的方法 | 第16-18页 |
| 1.2.1 甲烷部分氧化法(POM) | 第16页 |
| 1.2.2 甲烷水蒸气重整法(SRM) | 第16-17页 |
| 1.2.3 甲烷自热重整法(ATRM) | 第17页 |
| 1.2.4 甲烷二氧化碳重整法(CRM) | 第17-18页 |
| 1.3 CH_4-CO_2重整反应国内外研究现状 | 第18-30页 |
| 1.3.1 CH_4-CO_2重整反应催化剂研究 | 第18-23页 |
| 1.3.2 反应条件对CH_4-CO_2重整反应的影响 | 第23-26页 |
| 1.3.3 CH_4-CO_2重整反应动力学 | 第26-27页 |
| 1.3.4 CH_4-CO_2重整反应反应机理 | 第27-30页 |
| 1.4 炭催化剂在CH_4裂解及CH_4/CO_2重整反应中的应用 | 第30-33页 |
| 1.4.1 炭材料催化甲烷裂解研究现状 | 第30-31页 |
| 1.4.2 炭材料催化CH_4/CO_2重整研究现状 | 第31-33页 |
| 1.5 本课题的研究意义及内容 | 第33-35页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第33页 |
| 1.5.2 研究内容 | 第33-35页 |
| 第二章 实验部分 | 第35-39页 |
| 2.1 实验原料和仪器设备 | 第35页 |
| 2.1.1 化学试剂、气体及规格 | 第35页 |
| 2.1.2 主要仪器设备 | 第35页 |
| 2.2 煤的工业分析 | 第35-36页 |
| 2.3 实验装置 | 第36-38页 |
| 2.3.1 固定床反应装置 | 第36-37页 |
| 2.3.2 转化率和选择性的计算 | 第37-38页 |
| 2.4 催化剂的表征 | 第38-39页 |
| 2.4.1 热重分析(TG) | 第38页 |
| 2.4.2 X射线衍射分析(XRD) | 第38页 |
| 2.4.3 红外分析(FTIR) | 第38页 |
| 2.4.5 比表面积测定(BET) | 第38页 |
| 2.4.6 扫描电子显微镜(SEM) | 第38-39页 |
| 第三章 不同半焦催化下甲烷二氧化碳重整研究 | 第39-59页 |
| 3.1 引言 | 第39页 |
| 3.2 实验部分 | 第39-40页 |
| 3.2.1 半焦制备 | 第39-40页 |
| 3.2.2 重整实验 | 第40页 |
| 3.3 半焦的性质分析 | 第40-46页 |
| 3.3.1 工业与元素分析 | 第40-41页 |
| 3.3.2 半焦X射线衍射(XRD)分析 | 第41-42页 |
| 3.3.3 半焦傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析 | 第42-43页 |
| 3.3.4 半焦BET分析 | 第43-44页 |
| 3.3.5 半焦SEM分析 | 第44-45页 |
| 3.3.6 热重分析 | 第45-46页 |
| 3.4 结果与讨论 | 第46-56页 |
| 3.4.1 煤种的影响 | 第46-49页 |
| 3.4.2 温度的影响 | 第49-50页 |
| 3.4.3 气固接触时间的影响 | 第50-52页 |
| 3.4.4 CH_4/CO_2进气比的影响 | 第52-53页 |
| 3.4.5 反应前后半焦表面性质的变化 | 第53-56页 |
| 3.5 小结 | 第56-59页 |
| 第四章 双氧水改性半焦对重整反应的催化作用 | 第59-75页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 改性半焦的制备 | 第59-61页 |
| 4.3 改性半焦表面性质分析及表征 | 第61-66页 |
| 4.3.1 改性后半焦FTIR分析 | 第61-62页 |
| 4.3.2 半焦表面酸碱性官能团含量分析 | 第62-64页 |
| 4.3.3 比表面积及孔容孔径分布分析 | 第64-65页 |
| 4.3.4 改性后半焦SEM分析 | 第65-66页 |
| 4.4 结果与讨论 | 第66-72页 |
| 4.4.1 H_2O_2浓度对半焦活性的影响 | 第66-68页 |
| 4.4.2 改性温度对半焦活性的影响 | 第68-70页 |
| 4.4.3 改性压力对半焦活性的影响 | 第70-71页 |
| 4.4.4 改性时间对半焦活性的影响 | 第71-72页 |
| 4.5 小结 | 第72-75页 |
| 第五章 氨水改性半焦对重整反应的催化作用 | 第75-89页 |
| 5.1 引言 | 第75页 |
| 5.2 改性半焦的制备 | 第75-77页 |
| 5.3 改性半焦表面性质分析及表征 | 第77-81页 |
| 5.3.1 改性后半焦FTIR | 第77-78页 |
| 5.3.2 半焦表面酸碱性官能团含量分析 | 第78-79页 |
| 5.3.3 比表面积及孔容孔径分布分析 | 第79-80页 |
| 5.3.4 改性后半焦SEM分析 | 第80-81页 |
| 5.4 结果与讨论 | 第81-87页 |
| 5.4.1 氨水浓度对半焦活性的影响 | 第81-83页 |
| 5.4.2 改性温度对半焦活性的影响 | 第83-84页 |
| 5.4.3 改性压力对半焦活性的影响 | 第84-86页 |
| 5.4.4 改性时间对半焦活性的影响 | 第86-87页 |
| 5.5 小结 | 第87-89页 |
| 第六章 炭催化甲烷二氧化碳重整数值模拟 | 第89-99页 |
| 6.1 引言 | 第89页 |
| 6.2 计算模型的选择 | 第89-91页 |
| 6.3 气固流体动力学控制方程 | 第91-93页 |
| 6.3.1 连续方程 | 第91-92页 |
| 6.3.2 动量方程 | 第92页 |
| 6.3.3 能量方程 | 第92-93页 |
| 6.4 化学反应模型 | 第93页 |
| 6.5 网格的划分 | 第93-94页 |
| 6.6 边界条件 | 第94-95页 |
| 6.7 模拟的基本假设条件 | 第95页 |
| 6.8 数值模拟结果 | 第95-98页 |
| 6.8.1 各种工况条件 | 第95-96页 |
| 6.8.2 计算结果与分析 | 第96-97页 |
| 6.8.3 计算结果与实验值的比较 | 第97-98页 |
| 6.9 小节 | 第98-99页 |
| 第七章 结论与展望 | 第99-103页 |
| 7.1 论文工作总结 | 第99-101页 |
| 7.2 论文创新点 | 第101页 |
| 7.3 需要提高的工作 | 第101-103页 |
| 参考文献 | 第103-113页 |
| 致谢 | 第113-115页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第115页 |
