Effect of energy release and detailed surface mechanisms on multicomponent catalytic combustion

• Autorzy: Budzianowski W. , Miller R.

Warianty tytułu

PL

Wieloskładnikowe spalanie katalityczne: wpływ uwalniania energii i szczegółowych mechanizmów powierzchniowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of combustion energy release and detailed surface mechanisms on multicomponent catalytic combustion process intensification is presented. It was found that in a recuperative converter the combustion of species of decreased reactivity (CH4) resulted in an increased heat recirculation and a higher temperature and consequently in higher CH4 conversion compared to more reactive C3H8. Further it was also found that catalytic combustion could be enhanced by the addition of other flammable gases even under isothermal conditions. The effect of H2 addition on combustibles conversion was more pronounced than that after CO addition because of the higher H2 adsorption rate that resulted in the consumption of O2 near and on the surface and consequently in an increased free sites availability for adsorption of other reactants.

PL

Pokazano, jak uwalnianie energii spalania i szczegółowe mechanizmy powierzchniowe wpływają na intensyfikację procesu katalitycznego spalania mieszanin wieloskładnikowych. Stwierdzono, że w konwertorze rekuperacyjnym [3] spalanie składników o obniżonej reaktywności (CH4) skutkowało zwiększoną recyrkulacją ciepła i podwyższoną temperaturą, a w efekcie wyższą konwersją CH4 w porównaniu z konwersją bardziej reaktywnego C3H8. Stwierdzono również, że katalityczne spalanie można zintensyfikować, dodając do mieszanki, nawet w warunkach izotermicznych, inne gazy palne. Dodany H2 bardziej wpływał na konwersję składników niż dodany CO, gdyż większa szybkość adsorpcji H2 powodowała zużycie O2 nad powierzchnią i na niej, a w konsekwencji zwiększoną dostępność wolnych centrów aktywnych dla adsorpcji pozostałych reagentów.

Słowa kluczowe

EN

combustion; thermochemistry; catalysis; surface mechanisms

PL

spalanie; termochemia; kataliza; mechanizmy powierzchniowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Environment Protection Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 34, nr 4
• Strony: 17--26
• Opis fizyczny: bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Budzianowski W.

autor

Miller R.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław,

Bibliografia

• [1] MUSIALIK-PIOTROWSKA A., Destruction of trichloroethylene (TCE) and trichloromethane (TCM) in the presence of selected VOCs over Pt-Pd-based catalyst, Catalysis Today, 2007, 119, 301-304.
• [2] HAYES R.E., KOLACZKOWSKI S.T., Introduction to catalytic combustion, Gordon and Breach Science Publishers, Amsterdam, 1997.
• [3] BUDZIANOWSKI W.M., MILLER R., Auto-thermal combustion of lean gaseous fuels utilizing a recuperative annular double-layer catalytic converter, Can. J. Chem. Eng., 2008, 86, 4.
• [4] BUDZIANOWSKI W.M., MILLER R., Intensyfikacja procesu dopalania gazów o niskiej reaktywności, [in:] Aktualne problemy w ochronie powietrza atmosferycznego, edited by A. Musialik-Piotrowska, J.D. Rutkowski, PZITS Sekcja Główna Inżynierii Ochrony Atmosfery, Wrocław, 2008.
• [5] REINKE M., MANTZARAS J., SCHAEREN R., BOMBACH R., INAUEN A., SCHENKER S., High-pressure catalytic combustion of methane over platinum: in situ experiments and detailed numerical predictions, Combust. Flame, 2004, 136, 217-240.
• [6] WARNATZ J., ALLENDORF M.D., KEE R.J., COLTRIN M.E., A model of elementary chemistry and fluid mechanics in the combustion of hydrogen on platinum surfaces, Combust. Flame, 1994, 96, 393-406.
• [7] KUCHARCZYK B., TYLUS W., Partial substitution of lanthanum with silver in the LaMnO3 perovskite: effect of the modification on the activity of monolithic catalysts in the reactions of methane and carbon oxide oxidation, Applied Catalysis A: General, 2008, 335, 28-36.