Metanın oksidatif birleşme reaksiyonu için Mn/Na2WO4/SiO2 katalizörü üzerinde reaksiyon parametrelerinin etkisinin incelenmesi

Özet

Metanın oksidatif birleşme reaksiyonu için 2Mn/5Na2WO4/SiO2 katalizörü üzerinde reaksiyon parametrelerinin etkisi incelenmiş ve katalitik olmayan reaksiyon sonuçları ile karşılaştırma yapılmıştır. Oksidant tipinin (O2 ve N2O), CH4/O (1/1-4/1) oranının, boşluk hızının (7500-37500 L kg-1 h-1) ve sıcaklığın (740-820°C) etkileri bir seferde tek değişken yöntemi ile değerlendirilmiştir. Aktivite testleri, yüksek C2 verimlerinin seçilen parametre aralıklarında oksidant tipi (O2 veya N2O) ve reaksiyon ortamından (katalitik veya katalitik olmayan) bağımsız olarak düşük CH4/O oranları ve boşluk hızlarında elde edilebileceğini göstermiştir. Sıcaklıktaki sürekli artış, C2 verimini arttırmış ve bu artış özellikle N2O kullanılarak katalizörsüz gerçekleştirilen reaksiyonlar esnasında daha belirgin olmuştur. En yüksek C2 verimi katalizör ile CH4/O=1, 7500 L kg-1 h-1 ve 780°C’de O2 kullanarak %16,4’tür. Katalizör kullanılmadan elde edilen maksimum C2 verimi, CH4/O=1, 7500 L kg-1 h-1 ve 820°C’de N2O kullanılarak %10,1 olarak bulunmuştur. N2O kullanımı durumunda O2’ye kıyasla her şartta daha yüksek C2 seçimliliği elde edilebildiği gözlemlenmiştir. Katalizörün O2 dissosiyasyonuna karşı aktivitesi iyi, N2O dekompozisyonuna karşı zayıf olmuştur. Katalizörün 8 saat süresince deaktivasyona uğramadığı gözlemlenmiştir.