Su-gazı geçişi reaksiyonu için seryum oksit kaplı mikrokanal reaktörler

Bu ¸calı¸smada %1.5 Pt/% 5 CeO2/Al2O3 kataliz¨or¨un¨un FeCrAlY temelli mikro kanal duvarına kaplanabilmesi i¸cin bir y¨ontem geli¸stirilmesi ve su-gazı ge¸ci¸s reaksiyonunun parametrik bir ¸calı¸sma kapsamında incelenmesi ama¸clanmı¸stır. C¸ alı¸smada ilk olarak kataliz¨or kaplama y¨ontemi ara¸stırılmı¸stır. Kaplamalar ile ilgili en b¨uy¨uk sorun kaplanan y¨uzeyin CeO2 varlı˘gı nedeniyle kararlı olmamasıdır. Bu nedenle, polivinil alkol¨un (PVA) kataliz¨or ve metal y¨uzey arasında yapı¸stırıcı katman olarak kullanılmasına karar verilmi¸stir. Bir dizi deneme ¸calı¸smasının sonunda, kullanılacak PVA miktarı, kurutma ve kalsinasyon y¨ontemleri ve PVA ve kataliz¨or¨un temas ettirilme y¨ontemi gibi parametreler optimize edilerek kararlı kaplamaların yapılabilmesine imkan tanıyan bir y¨onte¨o geli¸stirilmi¸stir. C¸ alı¸smaların ikinci b¨ol¨um¨unde, reaksiyon sıcaklı˘gının (300, 325 ve 350 ◦C) ve besleme akımındaki molar su buharı/karbon (S/C=2 and 3) oranının kaplı mikrokanal reakt¨orde CO d¨on¨u¸s¨um¨u ¨uzerine olan etkileri incelenmi¸stir. Deneyler s¨uresince d¨on¨u¸s¨umlerin sıcaklı˘ga ba˘glı olarak b¨uy¨uk ¨ol¸c¨ude de˘gi¸sti˘gi, ancak besleme kompozisyonun de˘gi¸simiyle daha az bir de˘gi¸siklik g¨osterdi˘gi g¨ozlemlenmi¸stir. En y¨uksek CO d¨on¨u¸s¨um¨u olan 12.96, 350 ◦C ve S/C=2 ko¸sullarında elde edilmi¸stir. Ek olarak, farklı miktarlarda kataliz¨orlerin FeCrAlY plakalara kaplanmasının reaksiyon ¨uzerindeki etkileri incelenmi¸stir. 6 ve 12 mg'lık kaplamaların sa˘gladı˘gı d¨on¨u¸s¨umlerin yakın oldukları g¨ozlemlenirken, 9 mg'lık kaplamaların daha d¨u¸s¨uk d¨on¨u¸s¨umler verdi˘gi tespit edilmi¸stir. Son olarak, reakt¨or d¨uzeninin etkileri-kaplı ve dolgulu-, kataliz¨or k¨utlesinin besleme akımındaki toplam hacimsel giri¸s hızına oranı olarak tanımlanan alıkonma s¨uresinin denk oldu˘gu ko¸sullarda kar¸sıla¸stırmalı olarak incelenmi¸stir.Deneyler sonucunda, kaplı mikrokanalların y¨uksek ısı transferi ¨ozellikleri sayesinde, dolgulu mikro kanallardan daha y¨uksek d¨on¨u¸s¨um ger¸cekle¸stirdi˘gi g¨ozlemlenmi¸stir.