IGCC体系高温水煤气变换反应催化剂研究的开题报告.docx

IGCC体系高温水煤气变换反应催化剂研究的开题报告

开题报告

题目：IGCC体系高温水煤气变换反应催化剂研究

一、研究背景与意义

高温水煤气变换（HT-WGS）是一种利用高温下水煤气（主要成分为一氧化碳和氢气）与水蒸气反应，产生二氧化碳和氢气的过程。IGCC（IntegratedGasificationCombinedCycle）体系中的HT-WGS反应是重要的一环，因为它可以提高氢气的质量，并减少一氧化碳等有害气体的排放，以改善燃气发电厂的环境污染问题。催化剂在HT-WGS反应中发挥着至关重要的作用，能够显著提高反应速率和反应选择性。

当前国内外已有不少关于HT-WGS反应催化剂的研究，但是在IGCC体系中的应用研究却相对较少。因此，本研究旨在通过对IGCC体系高温水煤气变换反应催化剂的研究，寻求一种更加优化的IGCC体系。

二、研究内容

(1)合成不同类型的催化剂，包括基础催化剂、酸碱复合催化剂和贵金属催化剂，并对其进行表征和评估。

(2)研究各种催化剂在不同反应温度和反应气体组成的条件下的催化效果，寻找最佳的催化剂和反应条件。

(3)对研究结果进行分析和总结，形成完整的研究报告。

三、研究方法

(1)合成催化剂：采用沉淀法、共沉淀法、浸渍法等方法进行合成。

(2)对合成的催化剂进行表征：采用扫描电镜、透射电镜、X射线粉末衍射、比表面积测试等方法。

(3)进行反应动力学研究：采用固定床反应器进行反应动力学研究，并分别在不同反应温度下，观察不同催化剂对反应的影响。

四、研究预期成果

(1)合成得到一系列适用于IGCC体系的HT-WGS反应催化剂。

(2)确定最佳反应条件，以提高IGCC体系中HT-WGS反应的效率和选择性。

(3)提供一种新的IGCC体系优化方案。

五、研究进度计划

(1)催化剂合成和表征（6个月）

(2)反应动力学研究（12个月）

(3)数据分析和总结报告（2个月）

六、预期经费

本研究预计需要经费30万元，主要用于催化剂制备、实验设备购置、实验室费用等方面。

七、参考文献

1.R.Zhao,Z.Yu,H.Wang,etal.EffectsofCeonsupportedNicatalystsforhightemperaturewatergasshiftreaction.RenewableEnergy,Vol.132,2019,pp.728-736.

2.B.LassinanttiGualtieri,X.Zhang,G.Salviulo,etal.Iron-basedFischer-Tropschcatalystssupportedonmesoporousceria-zirconiaforhigh-temperaturewatergasshiftreaction.JournalofEnergyChemistry,Vol.30,2019,pp.10-16.

3.S.Mihret,T.Alemu,T.Kassa,etal.Catalyticbehaviorofcobalt-promotedNi/aluminacatalystsforhigh-temperaturewater-gasshiftreaction.Energy,Vol.174,2019,pp.1194-1205.