Kaasunpuhdistuskatalyyttien deaktivoituminen

Työn kirjallisuusosassa selvitettiin olosuhteet, joille kaasunpuhdistuskatalyytit altistuivat, ja zirkoniumoksidi-pohjaisten katalyyttien deaktivoitumiseen johtavia syitä. Työssä esiteltiin eri kaasutusprosessit ja selvitettiin polttoaineen vaikutusta tuotekaasun koostumukseen ja epäpuhtauksiin. Kokeellisessa osassa valmistettiin zirkoniumoksidi-pohjaisia katalyyttejä, joita testattiin sivuvirtakokeessa oikealla kaasutuskaasulla. Sivuvirtakoe kesti lähes 300 tuntia, ja kokeen aikana katalyyttien aktiivisuutta seurattiin mittaamalla kaasun tervapitoisuutta ja kaasun koostumusta. Sivuvirtakokeessa olleiden katalyyttien aktiivisuutta tervojen ja ammoniakin hajotuksessa verrattiin käyttämättömiin katalyytteihin. Aktiivisuudet mitattiin laboratoriossa ilmanpaineisella kiinteäpatjareaktorilla käyttäen simuloitua kaasutuskaasuseosta ja tervan malliaineena tolueenia ja naftaleenia. Katalyytit karakterisoitiin röntgendiffraktiolla, röntgenfluoresenssilla ja pyyhkäisyelektronimikroskopialla. Katalyyttien aktiivisuus tervojen hajotuksessa säilyi koko sivuvirtakokeen ajan korkeana. Kennojen painehäviö kasvoi koeajon aikana, ja kokeen loputtua havaittiin esireformointikennon hiiltyneen voimakkaasti. Laboratoriomittausten perusteella katalyyttien aktiivisuus tervojen hajottamisessa laski sivuvirtakokeen aikana. Käytettyihin katalyytteihin oli kertynyt sivuvirtakokeen aikana fosforia, kaliumia ja sinkkiä, mutta pitoisuudet olivat melko alhaisia. Sivuvirtakokeen aikana ei katalyyttien huokosrakenteessa eikä kiderakenteessa havaittu muutoksia