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Ni-Ru 계열 촉매 상에서의 CH<sub>4</sub> 수증기 개질 반응
정진혁(Jeong, Jin Hyeok),이정원(Lee, Jung Won),이득기(Lee, Duek Ki),김동현(Kim, Dong Hyun),서동주(Seo, Dong Joo),서유택(Seo, Yutek),윤왕래(Yoon, Wang Lei) 한국신재생에너지학회 2005 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.06
본 연구에서는 기존 니켈 활성성분만의 알루미나담지 촉매에 비해 고온에서의 수소를 사용한 환원 전처리 과정을 거치지 않고도 높은 반응활성을 나타내며, 반응 중 탄소침적에 대한 촉매 저항성에서도 우수한 결과를 나타낸 루테늄-니켈 촉매에 대해보고 하고자 한다. 메탄 수증기 개질 반응을 통해, 루테늄을 최종적으로 담지한 알루미나 담지니켈계 촉매는 별도의 전처리과정 없이 650?C에서부터 높은 반응성을 보였으며, 루테늄과 니켈을 동시에 담지한 경우보다 더 우수한 활성을 나타내었다. Ru의 담지량을 달리한 실험에서는RU(0.5)/Ni(20)/Al₂O₃ 촉매가 가장 높은 활성을 보였다. H₂-TPR 분석 결과, Ru(0.5)/Ni(20)/A1₂O₃촉매의 경우 세 가지 환원 피크가 나타났으며, Ni(20)/A1₂O₃촉매와 비교해 볼 때, 저온(<130?C)에서 환원가능한 RUO₂의 존재를 확인할 수 있었다. 담지된 RU은 분산도가 높아, XRD분석 결과에서 Ru이나 RuO₂의 특성 피크가 존재하지 않았다. 또한 650?C에서 10시간 개질반응 후 얻어진 촉매에 대해 O₂-TGA를 분석한 결과, Ni(20)/Al₂O₃촉매는 -7.2wt% 정도의 큰 무게 감소를 보였으며, 이는 촉매 표면에 생성된 carbon tube에 의한 것임을 SEM 분석을 통해 알 수 있었다 이에 반해, Ru(0.5)/Ni(20)/Al₂O_ 촉매는 O₂-TGA시 0.3wt% 정도 무게 증가에 그쳤으며, SEM 분석상 carbon tube의 생성이 크게 억제되었음을 알 수 있었다.
증기 메탄 개질 반응의 Ru 촉매 Kinetic Parameter 예측
주종효,김명준,조형태,이재원,김정환 한국수소및신에너지학회 2022 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.33 No.5
This study proposes kinetic parameters of Ru catalyst for steam methane reforming (SMR). First, extensive experiments are performed under different SMR conditions to evaluate performance of the catalyst in SMR. Second, a kinetic model is designed and developed for parameter estimation and validation using gPROMS. Finally, estimated parameters are fitted to the kinetic model and then, the model results are compared with the experimental data. The model results are in a good agreement with the experimental data.