جهاد دانشگاهی-پژوهشکده توسعه صنایع شیمیایی ایران نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران 1022-7768 42 1 2023 05 22 Coating LaNiO3 / γ-Al2O3 catalyst in microchannel reactor for dry reforming of methane لایه نشانی کاتالیست LaNiO3/Al2O3 در راکتور میکروکانالی جهت استفاده در رفرمینگ خشک متان 51 61 247601 FA عاطفه قاضی دانشکده نفت و پتروشیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران غلامرضا مرادی دانشکده نفت و پتروشیمی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-6006-0270 Journal Article 2019 09 19 A lot of researches have done on the performance of different powder from catalysts of the form in dry reforming of methane in fixed bed micro reactors. However, few reports have published on the catalyst thin layer method for using in microchannel reactor that has less mass and heat transfer limitation. Recently, sputtering and evaporation methods have investigated in microchannel reactors for making a thin-layer catalyst, but these methods have problems such as; high cost and uncontrolled catalyst loading. In this study, the catalyst coated on both sides of the stainless steel plate, and the roughness prepared among the sandblasting method. The catalyst tested in a microchannel reactor and identified the products by chromatography. In this paper, the LaNiO3 perovskite catalyst synthesized in two states with alumina support and without the support thus coated on the plate. For characterizing the catalyst EDX, XRD, SEM, FTIR have been used. The results showed that the catalyst with the support had better stability and conversion rate than the catalyst without support. The catalyst performance and its stability tested at 800°C for 28 hours. The catalyst at this temperature showed the best results in dry reforming of methane with an average ratio of H2/CO = 0.91 for catalyst without the support and an average ratio of H2 /CO = 0.97 for the catalyst with alumina support. Hence, using a microchannel reactor has various advantages compared with a fixed bed reactor, such as; increasing heat and mass transfer and using less amount of catalysts. The method of coating the catalyst in this research showed good performance and stability compared to costly coating methods, such as sputtering in microchannel reactors. تا به حال پژوهش های زیادی روی عملکرد کاتالیست های گوناگون به صورت پودری یا شکل داده شده در رفرمینگ خشک متان با استفاده از میکروراکتورهای بستر ثابت صورت گرفته است، ولی در راکتورهای میکروکانالی، از روش های لایه نشانی کاتالیست که محدودیت انتقال جرم و گرمای کمتری دارند گزارش های کمی ارائه شده است. اخیراً روش اسپاترینگ و تبخیرگرمایی در راکتورهای میکروکانالی برای لایه نشانی کاتالیست مورد بررسی قرار گرفته است اما این روش ها شامل مشکلاتی نظیر هزینه ی بالا و عدم کنترل در مقدار بارگذاری کاتالیست می باشند. در این پژوهش، کاتالیست روی دو طرف صفحه ی استیل سندبلاست شده، لایه نشانی می شود. کاتالیست ها بعد از لایه نشانی در راکتور میکروکانالی آزمایش و محصولات توسط دستگاه کروماتوگرافی شناسایی شدند. دراین پژوهش کاتالیست های پروسکایتی LaNiO3 در دو حالت با پایه ی آلومینا و بدون پایه، سنتز و لایه نشانی شدند و جهت شناسایی و بررسی کاتالیست ها از آنالیزهای EDX، FTIR ،XRD ، SEM استفاده شده است. نتایج عملکردی نشان داد که کاتالیست همراه با پایهAl2O3، پایداری و درصد تبدیل بهتری نسبت به کاتالیست بدون پایه دارد. همچنین پایداری کاتالیست در دمای C◦800 به مدت 28 ساعت مورد آزمایش قرار گرفت. در دمای C◦800 برای کاتالیست LaNiO3 نسبت متوسط 91/0 H2/CO= وبرای کاتالیست با پایه آلومینا نسبت متوسط 97/0= H2/CO حاصل شد. در نتیجه استفاده از راکتورهای میکروکانالی دارای مزایاِیی زیادی در قیاس با راکتورهای بستر ثابت، نظیر میزان کاتالیست مصرفی کمترو انتقال جرم و حرارت بهتر است همچنین روش لایه نشانی این پژوهش از لحاظ عملکرد و پایداری، قابل رقابت با روش های پر هزینه لایه نشانی نظیراسپاترینگ در رفرمینگ خشک متان، می باشد.

https://www.nsmsi.ir/article_247601_aeb9dd0dac831cfbfb302075888c8204.pdf