Cr2S3催化H2S分解制氢的活性与动力学研究

目的 将H2S分解制氢既能解决废气污染问题,又能实现其资源化的高值利用.制备中低温段高效稳定的H2S分解催化剂,掌握其催化动力学行为,有助于构建硫化学链促进的H2S高效分解的新工艺.方法 采用溶液燃烧法制备了Cr2S3 催化剂,通过XRD、BET和SEM/EDS等方法表征了催化剂组成和结构,同时通过实验考查其在H2S催化分解制氢中的催化性能、稳定性以及反应动力学,并研究了制备时燃料比例对催化剂性能的影响.结果 在φ(H2S)=5%,气体空速(GHSV)=24 000 h-1 的反应条件下,Cr2S3-T1.50具有最高的H2S转化率,在 800℃时可达 16.01%,并且无其他副反应;反应动力...

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Published in石油与天然气化工 Vol. 53; no. 5; pp. 17 - 24
Main Authors 杨雨鑫, 吴潘, 唐思扬, 钟山, 蒋炜, 何坚, 刘长军, 梁斌
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 四川大学化学工程学院%四川大学化学工程学院 2024
四川大学新能源与低碳技术研究院
Subjects
硫化氢(H2S)
reaction kinetics
hydrogen sulfide
溶液燃烧合成
氢气(H2)
硫化铬(Cr2S3)
solution combustion synthesis
反应动力学
chromium sulfide
hydrogen
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ISSN1007-3426
DOI10.3969/j.issn.1007-3426.2024.05.003

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Summary:目的 将H2S分解制氢既能解决废气污染问题,又能实现其资源化的高值利用.制备中低温段高效稳定的H2S分解催化剂,掌握其催化动力学行为,有助于构建硫化学链促进的H2S高效分解的新工艺.方法 采用溶液燃烧法制备了Cr2S3 催化剂,通过XRD、BET和SEM/EDS等方法表征了催化剂组成和结构,同时通过实验考查其在H2S催化分解制氢中的催化性能、稳定性以及反应动力学,并研究了制备时燃料比例对催化剂性能的影响.结果 在φ(H2S)=5%,气体空速(GHSV)=24 000 h-1 的反应条件下,Cr2S3-T1.50具有最高的H2S转化率,在 800℃时可达 16.01%,并且无其他副反应;反应动力学分析表明,Cr2S3-T1.50催化H2S分解的表观活化能为50.7 kJ/mol.结论 溶液燃烧法制备出的Cr2S3 催化剂在400～800℃具有极好的活性和稳定性,能够极大地降低H2S分解的表观活化能.
ISSN:1007-3426
DOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2024.05.003