Applied Chemistry for Engineering (공업화학)

The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry (한국공업화학회)
권호 표지

A Study on the Catalytic Reduction of Carbon Dioxide by Methane

메탄에 의한 이산화탄소의 환원반응에 관한 연구

  • Hong, Seong-Soo (Department of Chemical Engineering, College of Engineering, Pukyong National University) ;
  • Yang, Jin-Seop (Department of Chemical Engineering, College of Engineering, Pukyong National University) ;
  • Kim, Byung-Kee (Department of Chemical Engineering, College of Engineering, Pukyong National University) ;
  • Ju, Chang-Sik (Department of Chemical Engineering, College of Engineering, Pukyong National University) ;
  • Lee, Gun-Dae (Department of Surface Coating Engineering, College of Engineering, Pukyong National University)
  • 홍성수 (부경대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 양진섭 (부경대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 김병기 (부경대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 주창식 (부경대학교 공과대학 화학공학과) ;
  • 이근대 (부경대학교 공과대학 표면공학과)
  • Received : 1997.05.13
  • Accepted : 1997.06.20
  • Published : 1997.08.10
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Abstract

We have studied the reforming of carbon dioxide with methane over various supported nickel catalysts. The nickel supported on natural zeolite showed the highest activity and the nickel on acidic support showed higher activity and slow deactivation compared to nickel on basic support. The activity of nickel on natural zeolite increased with increasing loading ratio and showed almost constant activity above 10wt.% loading of nickel. The conversion and yield of products were affected by the mole ratio of reactants and the highest yields of CO and $H_2$ were obtained at $CH_4/CO_2=1$. The deactivation of catalyst was caused by deposition of coke which was formed by the decomposition of methane. The shape of coke was shown to be whisker tripe carbon, and it brought out the slow deactivation of catalyst.

여러 종류의 담체에 담지된 니켈 촉매상에서 메탄에 의한 이산화탄소 개질반응에 대해 연구하였다. 여러 가지 담체중에 천연 제올라이트가 가장 높은 활성을 보여주었고, 염기성 담체에 비해 산성 담체에 담지된 니켈 촉매의 활성이 좋았으며 촉매의 비활성화도 느리게 진행되었다. 천연제올라이트에 담지된 니켈 촉매의 담지율이 증가할수록 활성이 증가하였고, 10wt% 이상으로 담지된 경우에는 활성의 변화가 그다지 일어나지 않았다. 반응물중 메탄과 이산화탄소의 비에 따라 전환율과 생성물의 수율이 크게 영향을 받았으며, $CH_4/CO_2$의 비가 1일 때 가장 높은 수소 및 일산화탄소 수율을 나타내었다. 촉매의 비활성화는 반응중에 생성되는 코크에 침적에 기인하는 것으로 생각되며, 코크는 주로 메탄의 분해에 의해 생성되었고 코크의 형상은 whisker형으로 촉매의 비활성화 속도를 느리게 하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국학술진흥재단

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