استفاده از كاتاليست هاي حاوي نيكل بر روي پايه تركيبي در تبديل CO2 به محصولات با ارزش

كارشناسي ارشد

گرم شدن زمين و كاهش منابع سوختي و انرژي در سراسر دنيا دو پديده هائز اهميت است كه زندگي بشر را تحت تاثير قرار داده است. فرآيند متان¬سازي كربن¬دي¬اكسيد از بهترين فرآيندهاي تجاري و زيست¬محيطي مي باشد كه با واكنش بين كربن¬دي¬اكسيد و هيدروژن، ماده با ارزشي نظير متان توليد كرده و بسيار مورد توجه محققان قرار گرفته است. از انواع كاتاليست¬هاي فرآيند متان¬سازي مي توان به كاتاليست¬هاي حاوي پلاتين، روتنيوم، روديوم، نيكل، كبالت و .. اشاره كرد كه در اين پژوهش كاتاليست-هاي حاوي نيكل به دليل فعاليت بالا، انتخاب¬پذيري خوب و نيز در دسترس بودن و قيمت مناسب، انتخاب شده اند. طبق مطالعات، كاتاليست¬هاي نيكل بر پايه آلومينا با داشتن درصد تبديل بالاي كربن¬دي¬اكسيد و انتخاب¬پذيري مناسب متان، اندازه حفره‌هاي مناسب و سايت¬هاي بازي براي جذب كربن¬دي¬اكسيد، عملكرد خوبي را نشان دادند. در همين راستا پايه¬هاي تركيبي اكسيد كروم و آلومينا با روشي نوين و بسيار ساده مكانيكي-شيميايي ساخته شدند، كاتاليست¬هاي 15درصد وزني نيكل بر پايه¬ها به روش تلقيح بارگذاري شدند و مورد مطالعه قرار گرفتند. بيشترين فعاليت كاتاليستي را كاتاليست نيكل بر پايه اكسيد كروم با تبديل درصد 51/80% در دماي 0C 350و دبي كل خوراك ml/min 30 و نسبت H2:CO2 برابر 4:1 نشان داده و با بارگذاري¬ درصدهاي وزني مختلفي از نيكل بر پايه اكسيد كروم، كاتاليست حاوي 20 درصد نيكل با تبديل 50/64% در دماي 0C 350 و دبي كل خوراك ml/min 60 و نسبت H2:CO2 برابر 3:1 به عنوان كاتاليست بهينه انتخاب شد. پايه هاي تركيبي اكسيد كروم به همراه %10 وزني از ارتقا دهنده¬هاي اكسيدهاي آهن، كبالت، منگنز و لانتانيوم با روش نام برده ساخته شدند و مورد بررسي قرار گرفتند. كاتاليست نيكل بر پايه تركيب اكسيد كروم و منگنز بهترين عملكرد كاتاليستي را نشان داده و سپس ميزان بهينه افزودن اكسيد منگنز تعيين شد. كاتاليست حاوي 20 درصد نيكل بر پايه تركيبي اكسيد كروم و 15 درصد وزني اكسيد منگنز بالاترين عملكرد كاتاليستي را به ميزان 12/%72 در دماي 0C 350، شدت جريان كل خوراك ml/min 60 و نيز نسبت H2:CO2 برابر 3:1، نشان داد. هم¬چنين، تاثير سرعت فضايي گاز (GHSV)، نسبت خوراك (H2:CO2) و دماي كلسيناسيون نيز مورد بررسي قرار گرفتند. كلمات كليدي: متان¬سازي، پايه تركيبي، كربن¬دي¬اكسيد، نيكل، ارتقادهنده، مكانيكي-شيميايي، اكسيد منگنز

194355

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي

دكتر سيد مهدي علوي - دكتر مهران رضايي