Впервые представлены результаты кинетического исследования двух режимов мембранного реактора – контактора и дистрибьютора – с пористым мембранным катализатором в процессе углекислотной конверсии метана. Составлены материальные балансы для исследованных режимов процесса. Показаны преимущества этих режимов мембранного реактора в быстрых высокотемпературных реакциях, испытывающих сильное диффузионное торможение. Предложено объяснение наблюдаемого эффекта. В работе использован мембранный катализатор, особенность которого заключается в том, что активный компонент в нем размещен в виде слоя массивного карбида молибдена на внешней поверхности трубчатой микрофильтрационной керамической мембраны. Его применение в условиях углекислотной конверсии (при 850 °С) позволило примерно на порядок увеличить скорость процесса за счет увеличения степени использования его внутренней поверхности.
The paper reports on results of a kinetic study of two modes (contactor and distributor) of a membrane reactor with a porous membrane catalyst in the carbon dioxide reforming of methane. Material balances for the modes were found. The advantages of the modes are demonstrated in fast high-temperature reactions with strong diffusion resistance. An explanation of the observed effect is suggested. The distinction of the used membrane catalyst is that its active component is a bulk layer of molybdenum carbide placed on the outer surface of a tubular ceramic microfiltration membrane. The application of the catalyst in the dry reformingof methane (at 850 °C) resulted in approximately a 10-fold increase in the reaction rate via the increasing the efficiency of using its internal surface.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.