Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μελέτη των καταλυτών νικελίου και νικελίου-ρουθηνίου με φορέα το υλικό SBA-15 στη ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου προς παραγωγή αερίου σύνθεσης

Papachristou Georgios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Στη παρούσα διπλωματική εργασία, γίνεται μελέτη δύο καταλυτών ενός νικελίου και ενός νικελίου-ρουθηνίου υποστηριγμένων στο μεσοπορπώδες υλικό SBA-15 στην αντίδραση της ξηρής αναμόρφωσης του μεθανίου, προκειμένου να προσδιοριστεί ποιος από τους δύο εμφανίζει καλύτερη καταλυτική συμπεριφορά στην αντίδραση. Η ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου, είναι μία ενδόθερμη χημική αντίδραση, η οποία μετατρέπει δύο αέρια του θερμοκηπίου, δηλαδή το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα, σε αέριο σύνθεσης, δηλαδή υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα.Η ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου αλλά και η συνεχής εξάντληση των συμβατικών μορφών ενέργειας, προσδίδουν ενδιαφέρον στην αντίδραση αυτή, μιας και από το παραγόμενο αέριο σύνθεσης μπορεί να απομονωθεί το υδρογόνο, το οποίο αποτελεί καθαρό καύσιμο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κυψέλες καυσίμου. Επίσης, η χρήση του αερίου σύνθεσης απευθείας σε κυψέλες καυσίμου μελετάται αρκετά. Η ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου συνάδει με την ετερογενή κατάλυση, δηλαδή τη χρήση ορισμένων ουσιών που ονομάζονται καταλύτες (οι οποίες βρίσκονται σε διαφορετική φάση από τις ουσίες της αντίδρασης), με σκοπό να αυξήσουν το ρυθμό της αντίδρασης. Τα τελευταία χρόνια, χρησιμοποιούνται ευρέως μονομεταλλικοί καταλύτες νικελίου αλλά και διμεταλλικοί όπως νικελίου-ρουθηνίου στη συγκεκριμένη διεργασία, αφού τα ευγενή μέταλλα όπως το ρουθήνιο φαίνεται να λειτουργούν αποτελεσματικά ως προωθητές. Επίσης, το μεσοπορώδες υλικό SBA-15 σύμφωνα με τη βιβλιογραφία, διαδραματίζει αποτελεσματικά το ρόλο του φορέα. Οι δύο καταλύτες που μελετήθηκαν, είχαν σύσταση 5,87%wt Ni/SBA-15 και 3,0%wt Ru-4,13%wt Ni/SBA-15 και παρασκευάστηκαν στο εργαστήριο. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα χαρακτηρισμού των καταλυτών με τις μεθόδους BET (Brunauer Emmet Teller), χημειορόφησης υδρογόνου και TPR (Temperature Programmed Reduction) υδρογόνου. Επίσης, πραγματοποιήθηκαν πειράματα σταθερότητας προκειμένου να γίνει έλεγχος της καταλυτικής επίδοσης των δύο καταλυτών, υπό αναγωγικές αλλά και υπό οξειδωτικές συνθήκες. Η βασική αποδοτικότητα των καταλυτών εξετάσθηκε μέσω των πειραμάτων κινητικής (light off), δηλαδή μέσω της μελέτης της εξάρτησης κάθε ποσοστού μετατροπής (των αντιδρώντων) και παραγωγής (των προϊόντων) από τη θερμοκρασία. Μετά την ολοκλήρωση των πειραμάτων και την επεξεργασία των αποτελεσμάτων, προέκυψε ότι ο μονομεταλλικός καταλύτης νικελίου σε SBA-15 παρουσίασε μεγαλύτερη σταθερότητα σε σχέση με τον διμεταλλικό καταλύτη νικελίου-ρουθηνίου σε SBA-15, και εμφάνισε μεγαλύτερη ενεργοποίηση μετά την οξείδωσή του. Η προωθητική δράση του ρουθηνίου φαίνεται μόνο στις πρώτες ώρες των πειραμάτων σταθερότητας.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες