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Communication Dans Un Congrès Année : 2005

Céramiques dense en réacteur membranaire pour l'oxydation partielle d'alcanes : production d'H2

Résumé

Les membranes conductrices par ions oxyde sont une partie essentielle des piles à combustible à oxyde solide de type SOFC et des séparateurs électrochimiques de l'oxygène de l'air. Ce type de membranes denses peut également être employé dans des réacteurs membranaires pour l'oxydation sélective d'hydrocarbures. Dans ce cas, la membrane sépare l'air (ou oxygène dilué) du mélange réactif (réducteur), apporter l'oxygène nécessaire à la réaction tout en évitant l'introduction d'azote dans le milieu réactif qui pourrait conduire à la formation de NOx, et sert en même temps de catalyseur pour l'oxydation sélective de l'hydrocarbure. Cette application permettrait de valoriser les quantités importantes d'alcanes des gisement pétrolifères qui sont juste brûlés à l'heure actuelle et notamment, réussir l'oxydation partielle en gaz de synthèse CO + H2 . En effet, l'utilisation de l'hydrogène est en forte croissance dans divers domaines, y compris dans celui de l'énergie avec le développement des piles à combustible. Les phases BIMEVOX sont de bonnes candidates potentielles en raison de leur excellente conductivité ionique [1] et de l'activité catalytique reconnue du bismuth et du vanadium. Les cations ME étudiés ici sont Ta, Cu et Co. Après préparation et mise en forme, les membranes sont insérées dans un réacteur catalytique à membrane dense (RCMD). Le montage original permet la mesure de la semi-perméabilité au dioxygène, la polarisation électrochimique et les propriétés catalytiques (chromatographie en phase gazeuse et spectromètre de masse en ligne). Contrairement à ce qui avait été observé avec du propène [2], le propane conduit à la formation de CO et H2, qui fait place ensuite à un mélange de carbone et de H2. Ce comportement transitoire est également observé avec l'éthane et le méthane. Il est possible de différer l'étape de cokage en agissant sur la pression partielle d'oxygène qui est alimenté de l'autre côté de la membrane, en relation avec la conductivité électronique du matériau dopé.

Domaines

Catalyse
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-00104082 , version 1 (05-10-2006)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00104082 , version 1

Citer

Hervé Bodet, Axel Löfberg, Rose-Noëlle Vannier, César Steil, Caroline Pirovano, et al.. Céramiques dense en réacteur membranaire pour l'oxydation partielle d'alcanes : production d'H2. 8ièmes Journées Nord-Européennes des Jeunes Chercheurs, 2005, Lille, France. ⟨hal-00104082⟩
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