12256

12256

مدل سينتيكي ريفرمينگ خشك متان با كاتاليست Ni-Co

كارشناسي ارشد

شيمي - ترموسينتيك

مهر ماه 1392

مهر ماه 1392

دكتر سيد مهدي علوي

چكيده با در نظر گرفتن دو گاز گلخانه¬اي كربن دي¬اكسيد و متان براي توليد گاز سنتز، ريفرمينگ خشك متان مزاياي زيست محيطي و اقتصادي فراواني دارد. اين واكنش به شدت گرماگير است. كاتاليست¬هاي مورد استفاده در اين فرآيند سريعا غير فعال ميشوند. در اين پروژه كاتاليست Ni-Co/TiO2 با پايداري بالا از روش تلقيح مرطوب همزمان تهيه شده¬است. تست تعيين مشخصات XRD به منظور پي بردن به ساختار كاتاليست گرفته شده¬است . هدف از اجراي اين پروژه رسيدن به سينتيك مناسب براي واكنش ريفرمينگ خشك متان بر روي كاتاليست Ni-Co/TiO2 تحت شرايط دمايي 760-810، فشار اتمسفريك و اندازه متوسط 280µm بوده است. با درنظر گرفتن اندازه مناسب كاتاليست و دبي مناسب 50mL/min محدوديت¬هاي انتقال جرم و حرارت برطرف شدند.واكنش جانبي معكوس انتقال آب-گاز همراه واكنش اصلي ريفرمينگ خشك متان در نظر گرفته شده¬است. مدل تواني نشان از تاثير بيشتر متان برروي سرعت واكنش و جذب قوي تر متان داشته¬است. علاوه بر مدل تواني، 7 مدل ديگر كه شامل دو مدل الي-ريدل و 5 مدل لانگموير-هينشل وود بوده¬است بررسي شد. مدل الي-ريدل نميتواند سينتيك اين واكنش را برروي كاتاليستNi-Co/TiO2بيان كند. همچنين در مدل¬هاي لانگموير-هينشل وود مرحله¬ي تجزيه¬ي اجزاي CHxO نميتواند مرحله¬ي تعيين كننده¬ي سرعت باشد و مدلي كه بتواند پايداري كاتاليست را توجيه كند مدل موفقي است از اينرو مدلي كه توانست هم با نتايج تجربي مطابقت خوبي داشته باشد و هم از لحاظ فيزيكي معنادار باشد تحت عنوان مدل L-H5 ارائه شد. اين مدل فرض ميكند كه دو مرحله¬ي توليد اجزاي كربني و مصرف آنها توسط اجزاي اكسيژني حاصل از CO2 مرحله¬ي تعيين كننده¬ي سرعت است. از طرفي به دليل پايداري كاتاليست، غلظت اجزاي كربني بر روي سطح كاتاليست ناچيز بوده¬است و همچنين اجزا بر روي مكان¬هاي يكسان (سطح فلز) جذب ميشوند. اين در حاليست كه مدل لانگموير-هينشل وود براساس جذب اجزا بر روي مكان¬هاي متفاوت، به دليل خاصيت بازي ضعيف TiO2 نتوانسته با نتايج تجربي مطابقت خيلي خوبي داشته باشد. واژه‌هاي كليدي:نيكل، كبالت، تيتانيا، ريفرمينگ خشك، متان، سينتيك، تواني، لانگموير-هينشل وود، الي-ريدل