Methane removal from coal mine ventilation air over monolithic palladium catalysts in a large laboratory installation

Abstract

W prototypowej instalacji wielkolaboratoryjnej przeprowadzono symulacje procesu katalitycznego usuwania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń. Metan utleniano na złożu 4 katalizatorów na metalicznym nośniku monolitycznym o zawartości 5 g palladu w 1 dm$^{3}$ katalizatora przy różnych stężeniach metanu i natężeniach przepływu powietrza. Przy stężeniach metanu 0,75-0,92% i natężeniach przepływu powietrza 25 m$^{3}$/h i 30 m$^{3}$/h uzyskano ponad 91% przereagowania metanu przy temperaturach gazów wprowadzanych na katalizator w zakresie od 343 stopni Celsjusza do 356 stopni Celsjusza. W przeprowadzonych badaniach katalizatory monolityczne wykonane na Politechnice Wrocławskiej wykazywały wyższą aktywność od katalizatorów komercyjnych o tej samej objętości i zawartości palladu.

The catalytic process of methane removal from mine ventilation air was simulated using a prototype large laboratory installation. Methane was oxidized over a bed of 4 metal monolithic catalysts containing 5 g Pd in 1 dm$^{3}$ catalyst, at various methane concentrations and air flow rates. With 0.75-0.92% methane concentration in the air, at air flow rates of 25 m$^{3}$/h and 30 m$^{3}$/h, catalytic oxidation yielded methane removal exceeding 91% at temperatures of the gas entering the catalyst of 343 degrees of Celsius to 356 degrees of Celsius. In the process studied, the monolithic catalysts manufactured at Wrocław University of Technology showed a higher activity as compared with commercial catalysts of the same volume and Pd content.