Su-gazı geçiş reaksiyonunun Pt-temelli katalizörler üzerinde parametrik olarak incelenmesi

Bu çalışmada düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonun Pt içeren katalizörler üzerindeki parametrik incelemesi gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sıcaklığının, besleme kompozisyonun, katalizör tanecik boyutunun ve reaktör geometrisinin CO dönüşümü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Katalizörler, 1.5 wt% Pt-5 wt% CeO2/Al2O3 and 1 wt% Pt/MIL-53(Al), ardışık emdirme yöntemi ile deiyonize su kullanılarak hazırlanmıştır. CO dönüşümünün sıcaklıkla belirgin bir şekilde arttığı gözlemlenirken, besleme kompozisyonuna göre az miktarda değişim gösterdiği tespit edilmiştir. En yüksek CO dönüşümü olan % 84, 325 °C sıcaklıkta ve CO2 miktarının besleme akımındaki en yüksek kompozisyonda olduğu şartlarda elde edilmiştir. Pt/MIL-53(Al) için elde edilen CO dönüşümleri, Pt atomlarının emdirilmesinin ardından MIL-53(Al)'nin kristal yapısındaki değişimden ötürü % 5'in altında kalmıştır. XRD analizleri MIL-53(Al)'nin saklama koşullarının kristal yapısındaki değişimi önlemek için önemli olduğunu ve ardışık emdirme yönteminin MIL-53(Al) için uygun bir katalizör hazırlama yöntemi olmadığını ortaya çıkartmıştır. Reaktör çapı 10 mm'den 2 mm'ye azalırken, CO dönüşümünün % 1'den % 4'e arttığı tespit edilmiştir. Benzer bir etki Pt/CeO2/Al2O3 tanecik çapının 3.02x10-1 mm'den 3x10-3 mm'ye azaltılmasıyla gözlemlenmiş, bu değişiklik ile CO dönüşümü % 1'den % 12'ye artmıştır. Bu bulgular WGS reaksiyonun milimetre altı aralıkta reaktör çapları içeren bir mikrokanal reaktör düzeninde CO dönüşümünün iyileştirilebileceğine belirtmektedir. Bu hipotez Pt/CeO2/Al2O3 katalizörünün tanecik formunda ve kaplı bir tabaka halinde bulunduğu değişik mikrokanal reaktör düzenlerinde denenmiştir. Ancak, katalizör tabakasının yeterince kuvvetli şekilde tutunamaması ve reaksiyon karışımının tanecik formundaki katalizör yatağını atlaması gibi problemlerden ötürü net bir bulgu elde edilememiştir.