9840

9840

بهبود كاتاليست هاي Fe-Al-Cu در واكنش Water-Gas Shift

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي گرايش ترموديناميك و سينتيك

دي ماه 1390

دي ماه 1390

دكترسيد مهدي علوي

چكيده: هيدروژن براي سلول هاي سوختي، نقش مهمي را بازي مي كند. يكي از مهمترين روش هاي توليد هيدروژن، فرآيند رفرمينگ مي باشد. جدا از نوع ريفرمر، شرايط عملياتي و سوخت مورد استفاده، جريان خروجي از ريفرمر در حدود 3-10% مونوكسيد كربن دارد كه بايد با استفاده از فرآيند هاي جانبي ديگر اين مقدار را به حداقل رساند. مهمترين اين فرآيندها، فرآيند انتقال آب-گاز (WGS) مي باشد. به طور ايده ال در اين فرآيند، غلظت خروجي CO بايد به كمتر از 5000 ppm برسد. براي رسيدن به اين مقدار، كاتاليست هاي انتقال آب-گاز بايد در دماي پايين 200-280 ºC فعال باشند و همچنين به غلظت ورودي ريفرميت نيز وابسته مي باشد. اين واكنش، نسبتا گرمازاست و باعث كاهش غلظت CO در رنج وسيعي از دما مي شود. هدف اين پروژه، ارتقاء كاتاليست Fe-Al-Cu مي باشد كه در اين راستا با اضافه كردن مقدار 2% w.t پلاتين به اين كاتاليست كه با استفاده از روش Sol-Gel ساخته شده است، فعاليتي بهتر نسبت به كاتاليست صنعتي كه با كروم و مس ارتقاء داده شده است، بدست آمد. راندمان مصرف CO براي اين كاتاليست در تركيب درصد Fe/Al=10 و Fe/Cu=5 و همچنين دماي عملياتي 350 ºC و شرايط سنتز pH=9 و دماي كلسيناسيون 450 ºC، برابر 81% مي باشد. اين بدان معناست كه اين كاتاليست مي تواند در آينده جايگزين كاتاليست هايي كه با كروم ارتقاء داده شده است، باشد. اين كاتاليست راحت تر از كاتاليست هاي ديگر، فاز فعال توليد مي كند و عملكرد خوبي در شرايط سخت از خود نشان مي دهد كه منظور از شرايط سخت، نرخ كمتر بخار به گاز (S/G=0.5)، و همچنين دماي كمتر، نسبت به شرايطي كه در صنعت استفاده مي شود، است. به علاوه اين كاتاليست مي تواند به راحتي بدون هيچ گونه صدمه اي به محيط، بازيافت شود.