Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Αναμόρφωση του βιοαερίου σε καταλύτη Ni υποστηριγμένο σε CeO2 παρασκευασμένη με διαφορετικές μεθόδους

Pavlineri Maria

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη μελέτη της αναμόρφωσης του βιοαερίου με τη χρήση μονομεταλλικών καταλυτών νικελίου (Ni) υποστηριγμένων σε οξείδιο του δημητρίου (CeO2), των οποίων οι φορείς είχαν διαφορετικούς νανοσχηματισμούς. Στόχος της έρευνας είναι η αξιολόγηση της καταλυτικής ενεργότητας και σταθερότητας αυτών των καταλυτών στην αντίδραση της ξηρής αναμόρφωσης μεθανίου (CH4) με διοξείδιο του άνθρακα (CO2), η οποία αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για την παραγωγή αερίου σύνθεσης (syngas) με ταυτόχρονη μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου.Παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο της διεργασίας της ξηρής αναμόρφωσης μεθανίου, η οποία αποτελεί μία καταλυτική αντίδραση μετατροπής CH₄ και CO₂ σε αέριο σύνθεσης, με ιδιαίτερη σημασία για την ενεργειακή αξιοποίηση και την περιβαλλοντική διαχείριση αερίων θερμοκηπίου. Εξετάζονται επίσης οι ιδιότητες των φορέων CeO2 και οι επιπτώσεις των διαφορετικών μεθόδων παρασκευής στη διαμόρφωση της δομής και της καταλυτικής τους συμπεριφοράς.Στο πειραματικό μέρος, παρασκευάστηκαν φορείς διοξειδίου του δημητρίου (CeO2) με διαφορετικές μεθόδους, οι οποίοι χρησιμοποιήθηκαν για τη σύνθεση μονομεταλλικών καταλυτών Νικελίου (Ni) με φόρτιση μετάλλου 10% (10% w.t. Ni/CeO2) και χαρακτηρίστηκαν με τεχνικές XRD και BET, ώστε να προσδιοριστούν η κρυσταλλική δομή και η ειδική επιφάνεια των καταλυτών. Στη συνέχεια, αξιολογήθηκε η καταλυτική τους ενεργότητα στη διεργασία της ξηρής αναμόρφωσης του μεθανίου σε εύρος θερμοκρασιών 350-750°C, υπό ισομοριακή σύσταση αντιδρώντων (CH4/CO2 = 50%:50%) και συνολική παροχή 50 cc/min. Η καταλυτική σταθερότητα μελετήθηκε σε συνθήκες συνεχούς λειτουργίας για 30 ώρες στους 750°C.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μέθοδος παρασκευής επηρεάζει σημαντικά την καταλυτική απόδοση, με συγκεκριμένους καταλύτες να παρουσιάζουν υψηλή μετατροπή του CO2 και CH4, καθώς και αυξημένη αντοχή στη συσσώρευση άνθρακα. Ο καταλύτης 10% Ni/CeO2, του οποίου ο φορέας CeO2 παρασκευάστηκε με την υδροθερμική μέθοδο, εμφάνισε τη μεγαλύτερη ενεργότητα, προσεγγίζοντας τα μέγιστα ποσοστά μετατροπής (περίπου 85%) σύμφωνα με τη καμπύλη ισορροπίας της θερμοδυναμικής της αντίδρασης DRM, που συναντάται στη βιβλιογραφία. Οι καταλύτες 10% Ni/CeO2, του οποίου ο φορέας CeO2 παρασκευάστηκε με την μέθοδο της συγκαταβύθισης, και 10% Ni/CeO2, του οποίου ο φορέας είναι εμπορικά διαθέσιμος, εμφάνισαν χαμηλότερα ποσοστά μετατροπής, περίπου 30 και 50% αντίστοιχα. Επιπλέον, ως προς την σταθερότητα του καταλύτη Ni/CeO2, που ο φορέας CeO2 παρασκευάστηκε με την μέθοδο της συγκαταβύθισης, μετά από παρατεταμένη λειτουργία στους 750℃ παρατηρήθηκε σημαντική μείωση της απόδοσης του.Συμπερασματικά, η εργασία αυτή συμβάλλει στην κατανόηση της σχέσης μεταξύ της μεθόδου σύνθεσης των καταλυτών Ni/CeO2 και της απόδοσής τους στη διαδικασία της ξηρής αναμόρφωσης του μεθανίου, προσφέροντας σημαντικές πληροφορίες για την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων και πιο ανθεκτικών καταλυτικών συστημάτων για τη βιώσιμη παραγωγή αερίου σύνθεσης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες