عنوان
ساخت و بررسي عملكرد كاتاليست اسپينلي CuO-Al2O3 در فرايند ريفرمينگ مرطوب متانول
نويسنده اصلي
نازنين زينب شاه محمدي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
توليد گاز هيدروژن با استفاده از واكنش ريفرمينگ مرطوب متانول، هم از لحاظ صنعتي و هم از نظر زيست محيطي از اهميت بسيار زيادي برخوردار است و مهم¬ترين مشكل اين فرايند، غير فعال شدن كاتاليست¬هاي مورد استفاده بر اثر تشكيل كك و كلوخگي مي¬باشد. به دليل فعاليت بالا و عملكرد بهتر فلز مس در مقايسه با فلزات گروه 8-10 جدول تناوبي، مس متداول¬ترين فلز مورد استفاده در فرايند ريفرمينگ مرطوب متانول است. در اين پژوهش، روش مكانيكي-شيميايي جهت تهيه نانو كاتاليست¬ CuO-Al2O3 با نسبت هاي مولي CuO:Al2O3 برابر 1:1، 1:2، 1:3و 1:4 به كار گرفته شد. كاتاليست CuO/Al2O3با نسبت مولي 1:1 بالاترين ميزان فعاليت (80%) و گزينش پذيري نسبت به هيدروژن (82%) را از خود نشان داد. نتايج نشان دادند كه با كاهش مقدار اكسيد آمس به اكسيد آلومينيوم، ميزان تبديل متانول در دماي C ֯ 450 از 80% به 42% كاهش مي يابد. همچنين ميزان افت تبديل متانول براي كاتاليست بهينه ، در مدت زمان واكنش در حدود 10% بوده است. به منظور مقايسه روش سنتز، كاتاليست CuO-Al2O3 با دو روش تلقيح و مكانيكي-شيميايي تهيه گرديد و مقايسه شد. نتايج نشان دادند كه كاتاليست تهيه شده به روش تلقيح داراي ميزان تبديل 75% مي باشد، كه در مقايسه با روش تهيه مكانيكي (80%) ميزان فعاليت كمتري دارد. همچنين ميزان افت تبديل متانول در كاتاليست تهيه شده به روش تلقيح در مدت زمان 600 دقيقه از واكنش در حدود 40% مي باشد كه نشان از عدم پايداري مناسب اين روش تهيه مي باشد. بخش نهايي اين پژوهش به بررسي تأثير استفاده از اكسيد كبالت (به عنوان ارتقادهنده) با ميزان بارگذاري¬هاي 5% ،10% و 15% وزني مي¬پردازد. نتايج نشان دادند كه افزودن اكسيد كبالت به يك مقدار وزني بهينه(10%) منجر به كاهش كك گرفتگي و افزايش ميزان تبديل (85%) مي گردد. همچنين در مدت زمان 600 دقيقه از واكنش ميزان تبديل متانول بدون افت مي باشد. علاوه بر اين كاتاليست بهينه مورد بررسي شرايط عملياتي از قبيل سرعت فضايي ، نسبت خوراك (CH3OH/H2O)، دماي كلسيناسيون و دماي احيا قرار گرفت و تعيين مشخصات شيميايي وفيزيكي كاتاليست هاي تهيه شده با استفاده از آناليز هاي FTIR ،TG/DTA ،BET ،TPR ،XRD و FESEM صورت گرفت.
شماره ركورد
195991
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي گرايش طراحي فرايند
استاد راهنما
دكتر مهران رضايي ودكتر سيد مهدي غلوي