一种改性赤泥催化甲烷裂解制氢的方法

摘要

本发明涉及一种改性赤泥催化甲烷裂解制氢的方法，该方法的特点是用无机酸溶液对赤泥进行浸泡处理，过滤后得到透明滤液，再用碱对滤液进行中和沉淀，对沉淀过滤洗涤干燥后煅烧还原，研磨成粉末，得到一种用于催化甲烷裂解的催化剂。该方法一方面实现了赤泥的资源化利用，降低了催化剂的成本；另一方面充分利用了赤泥中金属及其氧化物的催化活性，应用于催化甲烷裂解制氢取得了良好的效果。

主权项

一种改性赤泥催化甲烷裂解制氢的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：第一步：赤泥的改性处理：a、将赤泥在100‑110℃条件下进行干燥处理，干燥时间为1‑6h，之后进行粉碎、过200目筛制成赤泥粉末备用；b、取过筛后的赤泥粉末，加入无机酸溶液，在无机酸溶液与赤泥粉末的液固比为10‑60ml/g条件下使赤泥充分溶解，然后过滤；c、向滤液中缓慢滴加碱进行沉淀，同时监测溶液的PH值，待PH为7‑10时停止加碱，沉淀静置老化时间为0.5‑2h；d、对老化后的沉淀物进行过滤，用去离子水洗涤至中性，之后进行干燥，干燥温度为100‑110℃，干燥时间为1‑6h；将干燥后的物料研磨成1mm以下颗粒进行煅烧，所选煅烧温度为400‑700℃，煅烧时间为1‑4h；之后在H₂气氛下还原，H₂还原时间为0.5‑2.5h，H₂空速为10‑80ml/min·g，还原温度为350‑650℃；再研磨过200目筛子即得到改性赤泥催化剂；第二步：催化甲烷裂解制氢：a、取改性赤泥催化剂，装填在气固相催化反应床内；b、向气固相反应床内通入氮气，空速为20‑80ml/min·g，升温至裂解温度为600‑900℃反应温度关闭氮气，切换至甲烷气体进行甲烷催化裂解制氢；甲烷催化裂解制氢中甲烷空速为40‑200ml/min·g。