C部 : RuはCH₄の分解時に生成するHを吸収する役割を持ち、このHはNi表面に移動する。

　

f.　H₂Oによる改質

H₂Oによる改質の1例を次に示す。触媒の組成は、10.0wt%Ni-5.6wt%La₂O₃-0.57wt%Ruで、H₂Oによる改質(反応温度600℃)でのメタン改質率を表6に示す¹⁵⁾。

H₂Oによる改質はCO₂での改質に比べ100℃程度低い温度で改質が可能である。

　

表6　Ni-La₂O₃-Ru系触媒のH₂Oによるメタン改質率¹⁵⁾

　

(2)　担体の構造、組成

触媒を担持した担体は、原料ガスの吹き抜けが少なく、触媒の接触効率が高いことが必要である。繊維、ハニカム、フォーム等にアルミナの微粒子層を形成することにより、触媒の表面積を増加させることで、ガスと触媒の接触効率を高めることができる。また、耐久性の観点からは、触媒を十分な強度で保持できることが必要であり、担体の構造体には、繊維、ハニカム、フォームが主に使用されている。担体材料として、Al₂O₃、MgO、TiO₂、コージェライト等が使用されている。

アルミナの微粒子層、セラミックファイバー等を組み合わせることで三段階の構造とし、微細な気孔を形成したもので原料ガスの吹き抜けが少なく、触媒の接触効率が高い担体が得られている。

　

(3)　触媒被毒

触媒の使用中に触媒の活性が低下するという問題があるが、その原因の1つに炭素の析出がある。触媒の活性を保持するためには、炭素の析出を抑制することが必要である。

炭素の析出は、以下の反応により起る¹¹⁾。

CH₄ →C+2H₂　17.6kcal・mol^-1

または

2CO→C+CO₂　-41.2kcal・mol^-1

　

炭素の析出を抑制するには、以下の対策が効果的である。

1]触媒に対しCaO、K₂O、MgO、Sの添加

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