Badania kinetyki katalitycznego dopalania metanu z gazów odlotowych silników na biogaz z wykorzystaniem reaktora bezgradientowego

Celem niniejszej pracy była preparatyka katalizatorów strukturalnych do reakcji dopalania metanu. W celu wyselekcjonowania najbardziej aktywnych katalizatorów, wykonano serię testów katalitycznych na aparaturze Catlab-MS. Następnie wybrane katalizatory tj. palladowy, kobaltowy, kobaltowy promowany palladem i kobaltowy promowany cerem, testowano w reaktorze bezgradientowym z fotoakustycznym detektorem FTIR. Na podstawie otrzymanych wyników dokonano obliczeń szybkości reakcji oraz wyznaczono energię aktywacji, czynnik przedeksponencjalny w równaniu Arrheniusa i rząd reakcji. Wyniki wykazały, iż najaktywniejszy jest katalizator kobaltowy z dodatkiem palladu. Natomiast energie aktywacji dla reakcji dopalania metanu są w zakresie 40 - 65 kJ/mol, przy czym energia aktywacji jest najniższa dla katalizatora palladowego.

The aim of this work was preparation of structural catalysts for the methane combustion. In order to select the most active catalysts, a series of tests were done on the Catlab-MS apparatus. Then the selected catalysts i.e. palladium, cobalt, cobalt promoted cerium, cobalt promoted palladium were tested in the gradientless reactor equipped with a photoacoustic FTIR detector. On the basis of the obtained results the rate of the reaction was calculated and activation energy, pre-exponential factor of Arrhenius equation reaction order were determined. The results showed that the most active catalyst is cobalt promoted palladium. However, the activation energy for the combustion of methane is in the range of 40 - 65 kJ / mol, wherein the lowest activation energy is for the palladium catalyst.