Экстракторный режим в реакторе с мембранным катализатором

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Кинетический эксперимент в процессе углекислотной конверсии метана впервые выполнен в реакторе с мембранным катализатором для режима экстрактора, в котором для анализа результатов применена гипотеза об активированном массопереносе, основанном на явлении теплового скольжения. Полученные результаты показывают, что в обеих частях реакционного пространства (в ретентате и в пермеате) мембранного реактора наблюдается интенсификация промежуточных стадий углекислотной конверсии по сравнению с режимами контактора. В отличие от режимов контактора, в которых стадия крекинга метана смещена в сторону образования продуктов этой реакции, в режиме экстрактора процесс протекает вблизи равновесия, а константы прямой и обратной реакций оказываются близки. В этом режиме обратная реакция сдвига водяного сильно смещена в сторону образования водяного газа.

Об авторах

В. В. Скудин

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: skudin.v.v@muctr.ru
Миусская пл., 9, Москва, 125047, Россия

С. А. Губин

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Миусская пл., 9, Москва, 125047, Россия

А. С. Макаров

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Миусская пл., 9, Москва, 125047, Россия

М. А. Тарасенко

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Миусская пл., 9, Москва, 125047, Россия

Список литературы

  1. Грязнов В.М., Смирнов В.С. // Успехи химии. 1974. Т. 43. С. 1716–1738. (Gryaznov V. M., Smirnov V. S. // Russ. Chem. Rev. 1974. V. 43. P. 1716–1738.)
  2. Basile A., et al. Handbook of membrane reactors. Vol. 1: Fundamental materials science, design and optimisation. Woodhead Publishing, 2013. 690 p.
  3. Ernst B., Haag S., Burgard M. // J. Membrane Science. 2007. V. 288. P. 208–217.
  4. Weyten H., Keizer K., Kinoo A., Luyten J., Leysen R. // AIChE J. 1997. V. 43. P. 1819–1827.
  5. Weyten H., Luyten J., Keizerb K., Willems L., Leysen R. // Catalysis Today. 2000. V. 56. P. 3–11.
  6. Itoh N., Xu W.C., Hara S., Kakehida K., Kaneko Y., Igarashi A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2003. V. 42. P. 6576–6581.
  7. Дытнерский Ю.И., Брыков В.П., Каграманов Г.Г. Мембранное разделение газов. M.: Химия, 1991. С. 334
  8. Ross J.H., Xue E. // Catalysis Today. 1995. V. 25. P. 291–301.
  9. Didenko L.P., Sementsova L.A., Babak V.N., Chizhov P.E., Dorofeeva T.V., Kvurt J.P. // Membranes and Membrane Technologies. 2020. V. 2. P. 85–97.
  10. Lombardo E.A., Cornaglia C., Munera J. // Catalysis Today. 2016. V. 259. P. 165–176.
  11. Liguori S., Iulianelli A., Dalena F., Piemonte V., Huang Y., Basile A. // International J. of Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 18702–18710.
  12. Mironova E.Y., Lytkina A.A., Ermilova M.M., et al. // Pet. Chem. 2020. V. 60. P. 1232–1238.
  13. Iulianelli A., Liguori S., Vita A., Italiano C., Fabiano C., Huang Y., Basile A. // Catalysis Today. 2016. V. 259. P. 368–375.
  14. Daramola M.O., Burger A.J., Giroir-Fendler A. // Chemical Engineering J. 2011. V. 171. P. 618–627.
  15. Benguerba Y., Virginie M., Dumas C., et al. // Kinetics and Catalysis. 2017. V. 58. P. 328–338.
  16. Гаврилова Н.Н., Губин С.А., Мячина М.А., Скудин В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2023. Т. 13. С. 505–520.
  17. Gavrilova N.N., Sapunov V.N., Skudin V.V. // Chemical Engineering J. 2019. V. 374. P. 983–991.
  18. Романков П.Г., Рашковская Н.Б., Фролов В.Ф. Массообменные процессы химической технологии. Л.: Химия, 1975. 336 с.
  19. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии: Учебное пособие. Л.: Химия, 1977. 592 с.
  20. Лыков А.В. Теория сушки. 2-е изд. М.: Энергия, 1968. 472 с.
  21. Gupta N.K. A motionless gas micropump using thermal transpiration in bulk nanoporous materials: dis. … doctor of philosophy / N.K. Gupta; University of Michigan. Michigan, 2010. 162 p.
  22. Membrane Reactors: Distributing Reactants to Improve Selectivity and Yield. Ed. by Andreas Seidel- Morgenstern. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010. ISBN: 978-3-527- 32039-4.
  23. Шульмин Д.А. Углекислотная конверсия углеводородов с использованием мембранных катализаторов: дис. … канд. хим. наук: 05.17.07; защищена: 29.11.2011 / Шульмин Денис Александрович. М., 2011. 181 с.
  24. Gavrilova N.N., Gubin S.A., Myachina M.A., Skudin V.V. // Membranes. 2021. V. 11. P. 497.
  25. Karniadakis G., Beskok A., Aluru N. Microflows and Nanoflows: Fundamentals and Simulation. Berlin, Germany: Springer Science & Business Media, 2005. P. 817.
  26. Sharipov F. Rarefied Gas Dynamics: Fundamentals for Research and Practice. First еd. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016. P. 305.
  27. Khoshtinat Nikoo M., Amin N.A.S. // Fuel Proc. Technol. 2011. № 92. P. 678–691.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).