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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
Nouvel éditeur en 2019
 

 ARTICLE VOL 42/3 - 2018  - pp.405-418  - doi:10.3166/acsm.42.405-418
TITRE
Catalyseurs céramiques à structure monolithique et en mousse via dépôt par combustion in situ pour applications énergétiques

TITLE
Ceramic monolith- and foam-structured catalysts via in-situ combustion deposition for energetic applications

RÉSUMÉ
Dans cet article, la phase catalytique Me/CeO2 (Me = Rh, Ni) a été déposée in situ par la synthèse de combustion en solution (SCS, le sigle de « Solution Combustion Synthesis » en anglais) sur des monolithes de cordiérite (500 cpsi) et des mousses à cellules ouvertes d'alumine (20,30,40 ppi). Toutes les structures revêtues ont été caractérisées par SEM / EDX pour analyser les caractéristiques morphologiques des films revêtus; la stabilité mécanique a été analysée par ultrasons; la perméabilité et le coefficient de forme ont été dérivés des données de chute de pression. L’activité et la stabilité catalytique ont été étudiées pour les réactions de reformage à la vapeur (SR, le sigle de « Steam Reforming » en anglais) et à l’oxy-vapeur (OSR, le sigle de « Oxy-Steam Reforming » en anglais) de différents combustibles (CH4, biogaz, n-dodécane) et la réaction de méthanisation au CO2. Une activité catalytique élevée a été observée à la fois pour les procédés de reformage et de méthanation, suivant l’ordre de 500 cpsi-monolithe < 20 ppi-mousse < 30 ppi-mousse ≈ 40 ppi-mousse. Une excellente stabilité à long terme a été observée sur une période de 200 heures d'utilisation (TOS, le sigle de « time-on-stream » en anglais).


ABSTRACT
In this work, the Me/CeO2 (Me = Rh, Ni) catalytic phase was in-situ deposited by the Solution Combustion Synthesis (SCS) on commercial cordierite monolith (500 cpsi) and alumina open-cell foams (20,30,40 ppi). All the coated structures were characterized by SEM/EDX to analyze the morphological characteristics of the coated films; the mechanical stability was analyzed by ultrasound tests; pressure drops at different superficial velocities were derived. The catalytic activity and stability were investigated towards Steam Reforming (SR) and Oxy-Steam Reforming (OSR) of different fuels (CH4, biogas, n-dodecane) and CO2 methanation reaction. High catalytic activity was observed for both reforming and methanation processes, following the order 500 cpsi-monolith < 20 ppi-foam < 30 ppi-foam ≈ 40 ppi-foam. Excellent long-term stability was observed over 200 h of time-on-stream (TOS).


AUTEUR(S)
Cristina ITALIANO, Lidia PINO, Massimo LAGANÀ, Antonio VITA

MOTS-CLÉS
monolithe, mousse à cellules ouvertes, méthanisation, reformage, catalyseurs structurés.

KEYWORDS
monolith, open-cell foam, methanation, reforming, structured catalysts.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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