平衡におけるメタン改質率は87%であることから、接触時間10.2ms以上でCH₄改質率が大きく変わらないのは10.2msの接触時間でほぼ平衡に達し、それ以上反応は進まないためと考えられる。

以下にこの触媒の作製方法を示す。直径5〜10μmのセラミック繊維の不織布(流路空隙率88%)を担体として、含浸法によりまず15wt%のAl₂O₃を表面に被覆後、0.2wt%のRhを担持する。さらに、2.1wt%のPtを担持してから、6.3wt%のNiと3.7wt%のCeO₂を同時担持させたものを400℃で30min.水素気流中で熱処理する。

上記のメタン改質実験では、厚さ1mmのセラミック繊維の不織布を使用し、直径8.5mmの円板状に打ち抜いた触媒を石英反応管の流軸方向に垂直に充填し、これに反応ガスを流通させ、測定を行っている。

　

d.　ガス改質に必要な触媒の体積の計算

以下で、どの程度の体積の触媒が、ガスの改質に必要か考察する。上記のNi-Ce₂O₃-Pt-Rh系触媒を使用すれば、10ms(0.01s)程度で平衡に達する。入口流量が14 l/sの場合には、

　

14 l/s×0.01s=0.14 l

　

の体積の触媒があれば、平衡に達すると考えられる。反応により体積が増加することを考慮すれば、この約2倍程度の体積の触媒があればよいと考えられる。

　

e.　触媒の組成の意味

Ni-Ce₂O₃-Pt-Rh系触媒は、おおまかに、以下のようにA部、B部、C部の3つの部分からなる。

　

A部　　　　　B部　　　　　　　　C部

(Ni等)-(La₂O₃、Ce₂O₃等)-(Ru、Pt、Rh等)

　

以下に、A部、B部、C部のおよその役割を記す。

　

A部 : Niの表面上にて、COおよびH₂の合成が行われる。

　

B部 : La₂O₃はLa₂O₂CO₃を生成することにより、CO₂の吸収およびNi表面への供給源となっている。

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