PROX
PROX este un termen specializat pentru tehnologia pilelor de combustibil . Acronimul înseamnă OXidation PReferential engleză , adică o oxidare preferențială a unei substanțe în mare parte gazoase pe un catalizator .
Exemplu de monoxid de carbon
Oxidarea catalitică preferențială de la monoxid de carbon (CO) la dioxid de carbon (CO 2 ) are loc în prezența unui catalizator eterogen pe un suport ceramic. Ca catalizatori, se folosesc metale nobile precum platină , platină / fier , platină / ruteniu , nanoparticule de aur și catalizatori de tip nou cu oxid mixt de cupru / ceriu . Această reacție face obiectul cercetărilor actuale privind pilele de combustibil. Monoxidul de carbon se dezvoltă în timpul producției de hidrogen. Hidrogenul contaminat cu CO reduce eficiența energetică în timpul reacției în celula de combustibil H 2 / O 2 , deoarece CO este adsorbit în anodul de platină. PROX este utilizat pentru a reduce CO după reacția de deplasare a gazului de apă de la o concentrație de aproximativ 0,5-1,5% din gazul combustibil la valori cât se poate de critice ( PEMFC <10 ppm ).
Cu toate acestea, selectivitatea 100% în reacțiile chimice nu este niciodată posibilă. Selectivitatea S descrie amploarea reacțiilor adverse. Reacția competitivă corespunzătoare este oxidarea hidrogenului
Dezavantajul acestei tehnologii este reacția exotermică foarte puternică, o fereastră de temperatură foarte îngustă pentru condițiile de funcționare (aproximativ 50 Kelvin ) și o pierdere de hidrogen de aproximativ un punct procentual. Este necesară o răcire eficientă. Pentru a minimiza pierderea de hidrogen și o diluare continuă a azotului în aer, reacția se efectuează de obicei în două etape cu o răcire intermediară. În primul reactor, se adaugă un exces de oxigen cu un factor de 2 și se transformă aproximativ 90% din CO. În a doua etapă, se adaugă un exces de aer semnificativ mai mare cu un factor de 4 pentru a reduce cantitatea de CO rămasă la o concentrație <10 ppm. De asemenea, pentru a evita vârfurile de CO în schimbarea sarcinii, o altă adsorbție de CO în aval poate fi necesară în timpul funcționării staționare. Cheltuielile pentru echipamente și tehnici de control sunt relativ mari. Avantajul față de metanizarea selectivă este o viteză spațială mai mare și, prin urmare, reactoare mai mici. În cazul unei creșteri bruste a temperaturii, alimentarea cu aer poate fi pur și simplu întreruptă.
Originea tehnică a CO PrOx constă în sinteza amoniacului . Există, de asemenea, o nevoie absolută de gaz de sinteză continuu fără CO, deoarece CO este o otravă catalitică puternică pentru catalizatorul normal pe bază de fier.
Bibliografie
- Peters și colab.: Gasaufbereitung für Brennstoffzellen , Chemie Ingenieur Technik 76/10 (2004), pp. 1555-1558
