Combustion catalytique du méthane dans les microréacteurs

La thèse actuelle traite de la combustion catalytique du méthane dans des micro réacteurs à catalyseur Pt/γ-Al2O3 à revêtement mural. La préparation de la couche de lavage Pt/γ-Al2O3, les systèmes de revêtement catalytique monocouche et multicouche et les différentes conceptions de géométries des micro réacteurs ont été particulièrement étudiés. Divers aspects ont ainsi été abordés, y compris les procédures de préparation du revêtement de catalyseur (par exemple, les propriétés du liant, la valeur de pH, la taille de particule initiale d' Al2O3), l'optimisation de différentes conditions de réaction avec des systèmes de revêtement monocouche et multicouche (par exemple, température, débit, rapport molaire O2/CH4, charge de Pt et épaisseur de revêtement), l'effet des configurations de canaux internes dans le micro réacteur (c'est-à-dire impliquant des canaux parallèles droits, une cavité, des canaux doubles serpentins, des canaux parallèles obstrués, un circuit maillé et un réseau vasculaire) sur les performances de réaction.The current thesis deals with the catalytic methane combustion in microreactors with wall-coated Pt/γ-Al2O3 catalyst. The Pt/γ-Al2O3 washcoat preparation, the single- and multi-layer catalytic coating systems, and the different designs of microreactor geometries were particularly investigated. Various aspects were thus addressed, including the preparation procedures of the catalyst coating (e.g., the binder properties, pH value, initial Al2O3 particle size), the optimization of different reaction conditions with single- and multi-layer coating systems (e.g., temperature, flow rate, O2/CH4 molar ratio, Pt loading and coating thickness), the effect of internal channel configurations in the microreactor (i.e., involving straight parallel channels, cavity, double serpentine channels, obstacled parallel channels, meshed circuit and vascular network) on the reaction performance