ساخت و بررسي كاتاليست‌هاي نانو ساختار فرايند گوگردزدايي اكسايشي با پايه‌ي كربني

كارشناسي ارشد

اخيرا به دليل اهميت مسائل محيط زيستي و آلودگي¬ هوا بر اثر تركيبات گوگردي موجود در سوخت¬هاي ترابري و تصويب قوانين سختگيرانه، تعيين حداكثر ميزان گوگرد در سوخت¬ها توجه محققين و پژوهشگران جهت يافتن روش¬هاي جايگزين گوگردزدايي از تركيبات نفتي (گوگردزدايي هيدروژني) جلب كرده است. از اين رو فرآيند گوگردزدايي اكسايشي به عنوان روشي جديد، مكمل يا جايگزين براي فرآيند گوگردزدايي هيدروژني شناخته شده‌است. در اين پژوهش از كاتاليست¬هاي نانوساختار تيتانيا بر پايه¬ي كربن فعال با هدف بهبود مشخصات و ويژگي¬هاي كاتاليستي از جمله سطح ويژه و بهبود شيمي سطح كاتاليست به منظور استفاده در فرآيند گوگردزدايي اكسايشي استفاده شده است. سنتز نانوكاتاليست‌هاي TiO2/AC به اين صورت بود كه با استفاده از پيش‌ماده¬ي تيتانيا، ذرات TiO2 بر روي كربن فعال تلقيح شد. خواص و ساختار نمونه¬هاي كاتاليستي با استفاده از آناليزهاي جذب و دفع نيتروژن (N2 adsorption-desorption)، پراش پرتو ايكس (XRD)، طيف‌سنجي تبديل فوريه مادون قرمز (FTIR)، ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميداني (FESEM)، طيف‌سنجي پراش انرژي پرتو ايكس (EDX)، طيف‌سنجي رامان (Raman Spectroscopy) مورد بررسي قرار گرفت. فرآيند گوگردزدايي اكسايشي در راكتور دو دهانه مجهز به رفلاكس دمايي، با gr3 سوخت مدل حاوي حلال نرمال‌دودكان و ppm500 گوگرد از تركيب دي‌بنزوتيوفن با اكسيدكننده ترشري‌بوتيل هيدروپراكسيد (TBHP) با نسبت مولي O/S برابر 5 و در حضور 03/0گرم كاتاليست در دماي ℃80 و فشار atm1 انجام و درصد تبديل DBT با استفاده از دستگاه كروماتوگرافي گازي اندازه¬گيري شد. اثر پارامترهاي مختلفي نظير ميزان بارگذاري TiO2، دما، غلظت اكسيدكننده، پايداري و اثر حضور تركيبات رقابتي سيكلوهگزن، پارازايلن و ايندول، بر محصول‌نهايي گوگردزدايي مورد بررسي قرار گرفت. كاتاليست بهينه 20TiO2/AC7ox با پايه كربني 7 ساعت اكسيدشده توسط نيتريك اسيد 68% به عنوان كاتاليست بهينه دماي ℃80 نيز دماي بهينه و نسبت مولي اكسيدكننده به گوگرد بهينه نسبت O/S برابر 5 انتخاب شد. كاتاليست 20TiO2/AC7ox حذف كامل تركيب گوگردي دي‌بنزوتيوفن را در كمتر از 10 دقيقه به بالاي 98% تبديل مي¬رساند.

208138

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي- ترموسينتيك و كاتاليست

امين بازياري