10285

بررسي فرآيند و كاتاليست هاي مورد استفاده در ريفرمينگ خودگرمايشي بيوگاز

مهر 1399

دكتر مهران رضائي

دكتر سيد مهدي علوي

در سال هاي اخير استفاده از از انرژي هاي تجديد پذير به منظور كاهش گاز هاي گلخانه اي توجه خاصي پيدا كرده است. بيوگاز يك منبع انرژي تجديد پذير است كه با استفاده از ريفورمينگ مي تواند به گاز سنتز كه منبع مياني مهمي براي توليد بنزين، گازوئيل و ساير مواد شيميايي است تبديل شود. ريفورمينگ خود گرمايي كه تركيبي از سه فرآيند اكسيداسيون جزيي، ريفورمينگ بخار همراه با واكنش تغيير آب گاز است مي تواند نياز هاي حرارتي خود را با تركيب فرآيند گرماگير اكسيداسيون جزيي و فرآيند گرمازاي ريفورمينگ بخار تامين كند و نياز به انرژي كمتر و در نتيجه هزينه ي كمتري دارد. حفظ يك ريفورمينگ با كارايي بالاو با هزينه فرآيندي كم يك چالش است. ريفورمينگ بيوگاز تحت تأثير عوامل مختلفي از جمله دما، فشار، تركيب گاز خوراك، سرعت فضايي و فعاليت كاتاليست است. دماي واكنش بالا براي ريفورمينگ بيوگاز و بهبود تبديل متان و كربن دي اكسيد مفيد است اما دماي واكنش بالا نياز به مصرف انرژي بالايي داردكه براي كاهش مصرف انرژي، ريفورمينگ بيوگاز در دماي پايين بررسي و توسعه يافته است. فشار نسبتاً كم علاوه بر اينكه براي بهبود تبديل كربن دي اكسيد مفيد است موجب مي شود كه محصولي غني از گاز و مو نو اكسيد كربن داشته باشيم. كاتاليست هاي مختلف با پايه ها و تركيبات متفاوتي براي بهبود عملكرد كاتاليستي ريفورمينگ بيوگاز بررسي و توسعه يافته اند كه كاتاليست هاي مبتني بر نيكل با پايه هاي مختلف مانند آلومينا، سيليكا، زيركونيا و سريا به دليل هزينه كم و در دسترس بودن به طور گسترده در ريفورمينگ استفاده مي شوند. دماي بالا باعث رسوب كربن و پخت فلز نيكل مي شود كه در نهايت مي تواند منجر به غيرفعال شدن كاتاليست ها مي شود، در نتيجه كاتاليست ها بايد از پايداري بالايي برخودار باشند. يك پايه كاتاليستي مناسب براي پراكندگي خوب فلز و برهم كنش مناسب بين فلز و پايه لازم است. كاتاليست هاي تهيه شده با استفاده از پايه هاي مختلف منجر به تشكيل ماده با سطح مختلف مي شوند كه معمولاً سطح بالاتر باعث فعاليت كاتاليستي بهتر كاتاليست مي شود. راكتور بستر ثابت و راكتور پلاسما عمدتاً براي ريفومينگ استفاده مي شوند كه استفاده از راكتور پلاسما مزاياي انرژي كم ورودي، عملكرد آسان و هزينه كم نصب را فراهم مي كند.

10/13/2021 12:00:00 AM

73472

1400/09/26

Investigation of process and catalysts used in biogas autothermal reforming

ريفرمينگ خودگرمايشي _ تري ريفرمينگ _ بيوگاز _كاتاليست

Autothermal reforming _ Tri-reforming _ catalyst_ Biogas