Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Παραγωγή υδρογόνου μέσω αναμόρφωσης του βιοαερίου και του υγροποιημένου αερίου του πετρελαίου (LPG) με ατμό σε υποστηριγμένους καταλύτες Rh και Ru

Ovakoglou Evangelos

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Το υδρογόνο (H2) αποτελεί ένα ιδιαίτερα υποσχόμενο μόριο το οποίο έχει την δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτικό καύσιμο σε τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας. Μια ραγδαία καινοτόμα τεχνολογία είναι οι κυψελίδες καυσίμου που έχουν την δυνατότητα, μέσω ηλεκτροχημικών αντιδράσεων, να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια φιλική προς το περιβάλλον, με μόνο παραπροϊόν το νερό, με την προϋπόθεση ότι το υδρογόνο δεν προέρχεται από ορυκτά καύσιμα. Στη παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκαν δύο διαφορετικές τεχνολογίες παραγωγής H2 και συγκεκριμένα, η ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου και η αναμόρφωση του υγροποιημένου αερίου του πετρελαίου (LPG) με ατμό, σε υποστηριγμένους καταλύτες Rh και Ru (0.5 wt.%). Το βασικό αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η παρασκευή, ο χαρακτηρισμός και η αξιολόγηση των διαφόρων καταλυτών ως προς την ενεργότητα τους, την εκλεκτικότητα τους και την σταθερότητα τους για την παραγωγή υδρογόνου μέσω των δύο αντιδράσεων που εξετάστηκαν. Για την ξηρή αναμόρφωση του βιοαερίου μελετήθηκε η επίδραση της φύσης του φορέα (ZrO2, ΤιΟ2, Al2O3, CeO2, YSZ) στην ενεργότητα καταλυτών Ru και Rh (0.5 wt%). Στην συνέχεια, εξετάστηκε η χρήση μεικτού οξειδίου (10 wt.%) La2O3 - ZrO2 ως φορέας στην ενεργότητα καταλυτών Ru και Rh (0.5 wt%). Τέλος, για την ξηρή αναμόρφωση του μεθανίου, πραγματοποιήθηκε πείραμα μακροχρόνιας σταθερότητας στους 750 οC για 30 ώρες αντίδρασης στους καταλύτες 0.5%Rh/ZrO2 και 0.5%Ru/ZrO2 που παρουσίασαν τη βέλτιστη συμπεριφορά. Έπειτα μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας πύρωσης (400, 600, 800 οC) των φορέων ΤιΟ2 και Al2O3 στην ενεργότητα καταλυτών Rh (0.5 wt%) για την αντίδραση της αναμόρφωσης του C3H8 με ατμό. Επί προσθέτως, εξετάστηκε η επίδραση της ενίσχυσης του φορέα TiO2 με αλκάλια Li και K (0.2 wt.%), καθώς και η επίδραση της περιεκτικότητας του βέλτιστου αλκαλίου Li (0.1 wt.%, 0.2 wt.%, 0.4 wt.%) στην ενεργότητα καταλυτών Ru. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα, οι καταλύτες που έχουν ως φορέα ZrO2 παρουσιάζουν βέλτιστη συμπεριφορά και ικανοποιητική σταθερότητα για την αντίδραση της ξηρής αναμόρφωσης του μεθανίου, ο καταλύτης που έχει υποστηριχθεί σε φορέα CeO2 παρουσιάζει τη χαμηλότερη ενεργότητα, ενώ αυτοί που είναι υποστηριγμένοι σε Al2O3 και YSZ παρουσιάζουν ενδιάμεση συμπεριφορά. Η προσθήκη La2O3 στον φορέα ZrO2, δεν επέφερε καμία βελτίωση στην ενεργότητα καταλυτών Ru και Rh. Τα αποτελέσματα για την αντίδραση της αναμόρφωσης του προπανίου με ατμό έδειξαν ότι η πύρωση των φορέων ΤιΟ2 και Al2O3 βελτιώνει ελάχιστα την καταλυτική συμπεριφορά του Rh. Τέλος, η ενίσχυση καταλυτών Ru/TiO2 με αλκάλια (Li, K) παρουσίασε ικανοποιητική βελτίωση της ενεργότητας για την αντίδραση αναμόρφωσης του προπανίου με ατμό με τον ενισχυμένο με Li (0.2 wt.%) καταλύτη να οδηγεί σε υψηλότερο ρυθμό αντίδρασης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες