分级膜氧化反应器系统

摘要

分级膜氧化反应器系统，特别地，离子传输膜氧化系统，包含(a)两个或更多个膜氧化级，每级包含反应域、氧化域、将反应域和氧化域分隔开的一个或多个离子传输膜、反应气体入口区、反应气体出口区、氧化气体入口区和氧化气体出口区；(b)置于每对膜氧化级之间的级间反应气体流道，其被配置为将每对膜氧化级中的第一级的反应气体出口区与该对膜氧化级中第二级的反应气体入口区流动连通；和(c)一个或多个反应级间进料气体管线，每一管线与任何级间反应气体流道流动连通，或与接受级间反应气体的任何膜氧化级的反应域流动连通。

主权项

操作离子传输膜氧化系统的方法，其包含(a)将一种或多种反应气体引入离子传输膜氧化系统的反应域，其中一种或多种反应气体至少包含甲烷和二氧化碳；(b)将含氧气体引入离子传输膜氧化系统的氧化域；(c)通过离子传输膜，使氧从氧化域渗透入反应域，并在所述反应域中使氧与反应气体中一种或多种组分反应；和(d)维持流入反应域的反应气体中的二氧化碳分压小于二氧化碳分压的临界阈值pCO2*，其中pCO2*定义为：当二氧化碳分压高于该值时，离子传输膜中的材料会与二氧化碳反应并分解。