지식나눔

산화 촉매 반응시 코크의 생성

lab 반응기로 산화 촉매 반응을 하고 있는데, 반응 후 촉매 상태를 보면 촉매층 아랫단이 다른 부분보다 까맣고 분석 결과로도 코크 또는 heavy hydrocarbon이 나왔습니다. 산화 반응에서 촉매층 아랫단이 다른 부분보다 코크가 더 잘생기는 이유는 무엇인가요? 투입되는 산소의 양이 촉매층 아랫단으로 갈수록 적어져 CO2를 만들지 못해서 그런것인가요? 이론적으로 어떻게 아랫단이 더 잘생기는지 여러 논문과 특허를 찾아봐도 안나와서요.. 이론적으로 설명할 수 있는 방법이 없을까요? 답변 부탁드립니다.^^
  • 촉매
  • 코크
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답변 5
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    김태관님의 답변

    안녕하세요! 탄소는 보통 세가지로 산화됩니다. C(탄소, 검댕 코크스 등), CO, CO2 입니다. 산화반응인 경우는 산소의 량이 적으면 C의 생성이 증가합니다. 자동차 엔진에서도 불완전연소상태가 배출되는 것을 검댕라하여 탄소입자가 발생하는 것입니다. 경유차가 휘발유차보다 많이 발생하는 것은 경유가 휘발유보다 원료자체의 탄소수가 많기 때문입니다. 그만큼 불완전 연소가 많다는 것이 되겠죠. 비슷하게 산화반응 완전히 못 어나는 원인이라고 생각됩니다. 특히 온도가 높으면 그 정도가 많아 집니다. 타고가 되는지요. 산소량이 중요합니다.
    안녕하세요! 탄소는 보통 세가지로 산화됩니다. C(탄소, 검댕 코크스 등), CO, CO2 입니다. 산화반응인 경우는 산소의 량이 적으면 C의 생성이 증가합니다. 자동차 엔진에서도 불완전연소상태가 배출되는 것을 검댕라하여 탄소입자가 발생하는 것입니다. 경유차가 휘발유차보다 많이 발생하는 것은 경유가 휘발유보다 원료자체의 탄소수가 많기 때문입니다. 그만큼 불완전 연소가 많다는 것이 되겠죠. 비슷하게 산화반응 완전히 못 어나는 원인이라고 생각됩니다. 특히 온도가 높으면 그 정도가 많아 집니다. 타고가 되는지요. 산소량이 중요합니다.
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    이송호님의 답변

    간단하게 읽어보면 아마도 중력과 관계가 있을 듯 합니다.. 산소를 중력과 반대로 아래서 위로 해보면 많이 개선될 것 같습니다. 단 물이 생기는 반응이라면 반응기의 개선이 필요할 것입니다.
    간단하게 읽어보면 아마도 중력과 관계가 있을 듯 합니다.. 산소를 중력과 반대로 아래서 위로 해보면 많이 개선될 것 같습니다. 단 물이 생기는 반응이라면 반응기의 개선이 필요할 것입니다.
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    박윤석님의 답변

    촉매가 어떤 종류인지 궁금하네요. 금속산화물 촉매를 사용했다면 반응조건에 따라 촉매격자내의 산소농도가 달라질 수 있습니다. 산소결핍 금속산화물 촉매의 경우 cracking 반응을 촉진할 수 있습니다. 촉매격자내의 산소의 가역성은 온도의 함수입니다. 높은 온도에서 빠져나간 산소는 가역적으로 보충되지 않습니다.
    촉매가 어떤 종류인지 궁금하네요. 금속산화물 촉매를 사용했다면 반응조건에 따라 촉매격자내의 산소농도가 달라질 수 있습니다. 산소결핍 금속산화물 촉매의 경우 cracking 반응을 촉진할 수 있습니다. 촉매격자내의 산소의 가역성은 온도의 함수입니다. 높은 온도에서 빠져나간 산소는 가역적으로 보충되지 않습니다.
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    어용선님의 답변

    탄소침적이 생기는 이유는 매우 다양하고 복잡하기 때문에 간단히 답을 하기 어려운 분야인데다 질문 내용이 상세하지 않아 답을 드리기 더욱 어렵습니다. 촉매는 무엇이고 (촉매 활성점으로 산점이 있는지 금속을 담지한 것인지 등)와 그 성상(입도, 세공분포, ...)이 어떤 것인지, 반응물은 무엇이고 산소의 비, 반응온도, 압력, 공간속도 등 촉매반응에 대한 설명이 있으면 좋겠고, Lab 반응기라는 것이 어떤 구조로 되어 있고 흐름의 방향은 어떤 것인지를 아는 것이 필요합니다.
    탄소침적이 생기는 이유는 매우 다양하고 복잡하기 때문에 간단히 답을 하기 어려운 분야인데다 질문 내용이 상세하지 않아 답을 드리기 더욱 어렵습니다. 촉매는 무엇이고 (촉매 활성점으로 산점이 있는지 금속을 담지한 것인지 등)와 그 성상(입도, 세공분포, ...)이 어떤 것인지, 반응물은 무엇이고 산소의 비, 반응온도, 압력, 공간속도 등 촉매반응에 대한 설명이 있으면 좋겠고, Lab 반응기라는 것이 어떤 구조로 되어 있고 흐름의 방향은 어떤 것인지를 아는 것이 필요합니다.
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    신중혁님의 답변

    촉매의 카본이 생성되는 원리는 촉매의 반응이 흡착반응이 먼저 수반되어야 일어나기 때문입니다. 사용하는 물질이 어떻것인지 알수가 없지만 우선적으로 물질의 흡착 후 반응이 일어나게 됩니다. 반응은 촉매에 가해지는 열과 반응물의 비 등 다양한 요소에 의해 결정되며, 촉매 표면의 카본은 흡착된 물질이 완전 반응이 아니라 불완전 반응하면서 생성되는 것으로 생성되는 원인은 여러가지가 있을수 있습니다 지금의 질문 내용으로는 이론적으로 왜 그런다고 말하기가 힘듭니다. 촉매의 사용된 물질의 종류 및 상태(분말, 고체, 하니컴) 그리고 열원의 종류 가열 방식 등 feedgas의 종류등 실험에 대한 자세한 사항이 있어야 답변이 가능하겠습니다.
    촉매의 카본이 생성되는 원리는 촉매의 반응이 흡착반응이 먼저 수반되어야 일어나기 때문입니다. 사용하는 물질이 어떻것인지 알수가 없지만 우선적으로 물질의 흡착 후 반응이 일어나게 됩니다. 반응은 촉매에 가해지는 열과 반응물의 비 등 다양한 요소에 의해 결정되며, 촉매 표면의 카본은 흡착된 물질이 완전 반응이 아니라 불완전 반응하면서 생성되는 것으로 생성되는 원인은 여러가지가 있을수 있습니다 지금의 질문 내용으로는 이론적으로 왜 그런다고 말하기가 힘듭니다. 촉매의 사용된 물질의 종류 및 상태(분말, 고체, 하니컴) 그리고 열원의 종류 가열 방식 등 feedgas의 종류등 실험에 대한 자세한 사항이 있어야 답변이 가능하겠습니다.
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