| 摘要 | 第6-9页 |
| Abstract | 第9-12页 |
| 第一章 绪论 | 第16-59页 |
| 1.1 引言 | 第16-17页 |
| 1.2 甲烷化反应器及工艺流程 | 第17-20页 |
| 1.2.1 鲁奇甲烷化工艺 | 第18-19页 |
| 1.2.2 托普索TREMP~(TM)甲烷化工艺 | 第19页 |
| 1.2.3 林德甲烷化工艺 | 第19-20页 |
| 1.3 甲烷化热力学分析 | 第20-23页 |
| 1.4 甲烷化动力学及反应机理研究 | 第23-28页 |
| 1.4.1 CO甲烷化动力学及反应机理 | 第23-25页 |
| 1.4.2 CO_2甲烷化动力学及反应机理 | 第25-28页 |
| 1.5 甲烷化催化剂 | 第28-41页 |
| 1.5.1 活性组分 | 第30-31页 |
| 1.5.2 载体 | 第31-36页 |
| 1.5.3 助剂 | 第36-37页 |
| 1.5.4 催化剂的失活 | 第37-41页 |
| 1.6 整体式金属泡沫材料 | 第41-56页 |
| 1.6.1 金属泡沫及金属泡沫结构化催化剂的制备 | 第43-46页 |
| 1.6.1.1 金属泡沫的制备 | 第43-44页 |
| 1.6.1.2 金属泡沫的基本特征 | 第44-45页 |
| 1.6.1.3 金属泡沫结构化催化剂的制备 | 第45-46页 |
| 1.6.2 金属泡沫的渗透性 | 第46-49页 |
| 1.6.3 金属泡沫的传质性能 | 第49-52页 |
| 1.6.4 金属泡沫的传热性能 | 第52-56页 |
| 1.6.4.1 金属泡沫内热传导 | 第52-54页 |
| 1.6.4.2 金属泡沫内对流换热 | 第54-55页 |
| 1.6.4.3 金属泡沫内热辐射 | 第55-56页 |
| 1.7 研究思路与研究内容 | 第56-59页 |
| 第二章 实验部分 | 第59-65页 |
| 2.1 原料与试剂 | 第59-60页 |
| 2.2 金属泡沫结构化Ni基催化剂的制备 | 第60-61页 |
| 2.3 实验装置及评价过程 | 第61-63页 |
| 2.3.1 催化剂评价 | 第61-62页 |
| 2.3.2 本征动力学测试 | 第62-63页 |
| 2.4 催化剂表征 | 第63-65页 |
| 2.4.1 低温氮气物理吸附(N_2-isotherm) | 第63页 |
| 2.4.2 X射线粉末衍射(XRD) | 第63页 |
| 2.4.3 扫描电子显微镜/X射线能谱仪(SEM/EDX) | 第63页 |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) | 第63页 |
| 2.4.5 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES) | 第63页 |
| 2.4.6 程序升温还原(H_2-TPR) | 第63-64页 |
| 2.4.7 氢气脉冲吸附 | 第64页 |
| 2.4.8 热重分析(TG) | 第64-65页 |
| 第三章 金属泡沫结构化Ni基催化剂制备及其合成气甲烷化反应催化性能研究 | 第65-99页 |
| 3.1 引言 | 第65-66页 |
| 3.2 金属泡沫结构化Ni基催化剂基底筛选 | 第66-75页 |
| 3.2.1 金属泡沫结构化Ni基催化剂几何形貌及结构特征 | 第66-73页 |
| 3.2.2 金属泡沫结构化Ni基催化剂的催化活性 | 第73-75页 |
| 3.3 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂催化性能研究 | 第75-86页 |
| 3.3.1 孔密度的影响 | 第75-77页 |
| 3.3.2 助剂的影响 | 第77-79页 |
| 3.3.3 制备条件的影响 | 第79-84页 |
| 3.3.3.1 刻蚀液温度的影响 | 第79-81页 |
| 3.3.3.2 焙烧温度及焙烧时间的影响 | 第81-83页 |
| 3.3.3.3 还原温度及还原时间的影响 | 第83-84页 |
| 3.3.4 反应条件的影响 | 第84-86页 |
| 3.3.4.1 反应温度的影响 | 第84-85页 |
| 3.3.4.2 反应空速的影响 | 第85-86页 |
| 3.3.4.3 反应压力的影响 | 第86页 |
| 3.4 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂普适性及耐硫性研究 | 第86-90页 |
| 3.4.1 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂普适性研究 | 第87-88页 |
| 3.4.2 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂耐硫性研究 | 第88-90页 |
| 3.5 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂稳定性 | 第90-97页 |
| 3.5.1 CO甲烷化过程稳定性 | 第91-94页 |
| 3.5.2 CO_2甲烷化过程稳定性 | 第94-97页 |
| 3.6 本章小结 | 第97-99页 |
| 第四章 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂甲烷化反应过程强化效能研究 | 第99-119页 |
| 4.1 引言 | 第99-100页 |
| 4.2 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂渗透性研究 | 第100-105页 |
| 4.2.1 流体力学数值模拟简介 | 第100-101页 |
| 4.2.2 模型筛选 | 第101-103页 |
| 4.2.3 金属泡沫结构参数的影响 | 第103-105页 |
| 4.3 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂传质作用研究 | 第105-109页 |
| 4.3.1 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂传质作用计算方法 | 第105-106页 |
| 4.3.2 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂传质作用 | 第106-109页 |
| 4.4 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂甲烷化反应传热研究 | 第109-117页 |
| 4.4.1 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂甲烷化反应物理模型及网格划分 | 第109-110页 |
| 4.4.2 金属泡沫镍结构化Ni基催化剂甲烷化反应过程数学模型 | 第110-112页 |
| 4.4.3 物性参数、边界条件及求解方法设定 | 第112-113页 |
| 4.4.4 计算结果与讨论 | 第113-117页 |
| 4.5 本章小结 | 第117-119页 |
| 第五章 金属泡沫结构化Ni基催化剂甲烷化反应本征动力学研究. | 第119-131页 |
| 5.1 物料衡算及实验数据 | 第119-125页 |
| 5.2 动力学模型及参数拟合 | 第125-130页 |
| 5.2.1 动力学模型 | 第125页 |
| 5.2.2 关键组分摩尔分率积分式推导及目标函数 | 第125-126页 |
| 5.2.3 模型参数估值 | 第126-128页 |
| 5.2.4 模型参数检验 | 第128-130页 |
| 5.3 本章小结 | 第130-131页 |
| 第六章 总结 | 第131-136页 |
| 6.1 主要结论 | 第131-134页 |
| 6.1.1 金属泡沫结构化Ni基催化剂的制备及其合成气甲烷化反应催化性能研究 | 第131-132页 |
| 6.1.2 金属泡沫结构化Ni基催化剂甲烷化反应过程强化效能研究 | 第132-133页 |
| 6.1.3 金属泡沫结构化Ni基催化剂甲烷化反应本征动力学研究 | 第133-134页 |
| 6.2 论文的创新点 | 第134-135页 |
| 6.3 后续研究建议 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-156页 |
| 博士期间科研成果 | 第156-159页 |
| 致谢 | 第159页 |
