프록시
PROX |
Proxy는 PRefeule OXidation의 약자로 촉매에 의한 가스 혼합물 내 일산화탄소의 우선 산화를 말한다.증기 개량과 수 가스 이동에 의해 생성되는2 H/CO/CO2 혼합물에서 미량의 CO를 제거하기 위한 것이다.이상적인 프록시 촉매는 세라믹 지지대 위에 놓인 이질적인 촉매를 사용하여 일산화탄소(CO)를 우선적으로 산화시킨다.촉매에는 백금, 백금/철, 백금/루테늄, 금 나노입자와 같은 금속과 새로운 구리 산화물/세라믹 대기업 촉매 등이 포함된다.[1]
동기
이 반응은 연료전지 설계에 시사하는 바가 있는 상당한 연구의 주제 영역이다.그것의 주요 효용은 연료전지의 공급가스에서 일산화탄소(CO)를 제거하는 데 있다.CO는 대부분의 저온 연료 전지의 촉매를 오염시킨다.
일산화탄소는 수소와 CO를 생산하는 탄화수소의 증기 개혁으로 부산물로 만들어지는 경우가 많다.CO의 대부분을 수 가스 이동 반응에서 증기와 반응하여 소비할 수 있다.
- CO + H2O ⇌ H2 + CO2
수성 가스 이동 반응은 수소를 더 많이 생산한다는 부가적인 이점과 함께 CO를 사료의 1%까지 감소시킬 수 있지만 완전히 제거하지는 못한다.연료 전지에 사용되려면 공급 가스의 CO가 10ppm 미만이어야 한다.
설명
FAX 프로세스는 산소와 CO의 반응을 허용하여 공급 가스의 CO 농도를 약 0.5~1.5%에서 10ppm 미만으로 감소시킨다.
- 2CO + O2 → 2CO2
공급 가스에 수소가 널리 존재하기 때문에, 경쟁적이고 원치 않는 수소의 연소도 어느 정도 발생할 것이다.
- 2H2 + O2 → 2H2O
공정의 선택성은 원자로의 품질을 측정하는 것으로 소비된 수소와 일산화탄소의 총량 대비 소비된 일산화탄소의 비율로 정의된다.
이 기술의 단점은 매우 강한 발열성과 매우 좁은 최적 작동 온도 윈도우가 결합되어 있으며,[citation needed] 353~450K 사이에서 가장 잘 작동하여 1% 정도의 수소 손실이 발생한다는 것이다.따라서 효과적인 냉방이 필요하다.증기 발생을 최소화하기 위해 질소로 과도한 희석제를 사용한다.또한 2단계로 진행하기 전에 중간 냉각기로 반응이 중단된다.
첫 번째 반응에서는 산소의 과잉이 2배 정도로 제공되며, CO의 약 90%가 변환된다.두 번째 단계에서는 CO 농도를 10ppm 미만으로 낮추기 위해 약 4의 인수에 산소 과잉이 사용되며, 이 인수는 나머지 CO로 처리된다.또한 과도한 CO-수축 하중을 피하기 위해 CO 흡착기의 과도 작동이 중요할 수 있다.
계측 및 프로세스 제어 복잡성 요건은 비교적 높다.선택적 메탄화보다 이 기법의 장점은 필요한 원자로 크기를 감소시키는 높은 공간 속도다.강한 온도가 상승하는 경우, 공기 공급은 간단히 깨질 수 있다.
CO-PROx의 기술적 기원은 암모니아(Haber 공정)의 합성에 있다.암모니아 합성 역시 CO가 이 과정에서 사용되는 통상적인 촉매에 강한 촉매 독이기 때문에 CO가 없는 수소의 엄격한 요구 조건을 가지고 있다.
참고 항목
참조
- ^ Liu, Y.; Q. Fu; M.F. Stephanopoulos (1 September 2004). "Preferentialoxidation of CO in H2 over CuO-CeO2 catalysts". Catalysis Today. 93–95: 241–246. doi:10.1016/j.cattod.2004.06.049.
참고 문헌 목록
- 피터스 외:Gasaufbeereitung für Brennstoffzellen Chemie Insenieur Technik 76/10 (2004) 1555-1558
