عنوان

بررسی عملكرد کاتالیزوري زئولیت در پیرولیز لیگنین

پ۲۵۰۱۳

per

بررسی عملكرد کاتالیزوري زئولیت در پیرولیز لیگنین

نازیلا نصراللهی

مهندسی شیمی و نفت

۱۴۰۰

۱۰۴ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی گرایش محیط زیست

۱۴۰۰/۰۶/۱۶

لیگنین یکی از اجزای اصلی بیومس است. بنابراین لازم است که پیرولیز آن به صورت جداگانه تحت شرایط مختلف بررسی شود تا میزان تاثیر آن بر محصولات مشخص گردد. یکی از شرایط عملیاتی حضور و یا عدم حضور کاتالیزور میباشد. بدیهی است که کیفیت محصول مایع در حضور کاتالیزور افزایش مییابد. زئولیت یکی از کاتالیزورهای رایج در پیرولیز بیومس میباشد. اما سرعت بالای واکنشهای پلیمریزاسیون باعث کاهش سریع عملکرد این کاتالیزور میشود. دلیل اصلی کاهش فعالیت این کاتالیزور، مسمومیت آن توسط ککهای تشکیل شده در حین واکنش است. دراین تحقیق اثر کاتالیزور زئولیت (A4) در پیرولیز لیگنین در دمای 500 درجه سانتیگراد و جو گاز نیتروژن بررسی شده و نقش لیگنین در تشکیل کک نیز مورد مطالعه قرار می‌گیرد. نتایج نشان داد که با حضور کاتالیزور زئولیت A4 بازده محصول تار افزایش، بازده چار ثابت و بازده گاز کاهش مییابد. محصول تار تولیدی شامل دو گروه آروماتیک و آلیفاتیک میباشد که حضور کاتالیزور سبب افزایش گروه آروماتیکها، اکسیژن زدایی و در نتیجه بهبود کیفیت تار شده است. با مشاهده نتایج حاصل از نمونه لیگنین و چارهای تولیدی در پیرولیز حرارتی و کاتالیزوری آن، میتوان دریافت که میزان کربن تولیدی در پیرولیز کاتالیزوری بیشتر بوده که به دلیل اکسیژن‌زدایی و پلیمریزاسیون بیشتر در حضور کاتالیزور میباشد. طبق نتایج بدست آمده از نمونههای کاتالیزور قبل و بعد از فرآیند، روی سطح کاتالیزور مقداری کک تشکیل شده است که سبب پرشدن سایتهای فعال آن شده است.

Lignin is one of the main components of biomass. Therefore, it is necessary to examine its pyrolysis separately under different conditions to determine its impact on products. One of the operating conditions is the presence or absence of a catalyst. Obviously, the quality of the liquid product increases in the presence of the catalyst. Zeolite is one of the common catalysts in biomass pyrolysis. However, the high rate of polymerization reactions rapidly reduces the performance of this catalyst. The main reason for the decrease in the activity of this catalyst is its poisoning by the fleas formed during the reaction. In this study, the effect of zeolite (A4) catalyst on lignin pyrolysis at 500 ° C and nitrogen gas atmosphere is investigated and the role of lignin in coke formation will be studied. The results showed that is presence of zeolite A4 catalyst, the efficiency of the warp product increases, the efficiency of char is constant and the efficiency of gas decreases. The tar includes two aromatic and aliphatic groups that the presence of catalyst has increased the aromatic group, deoxygenation and thus improved the quality of the tar. Comparing the results of lignin samples and chars producted in thermal and catalytic pyrolysis, it can be seen that the amount of carbon produced in catalytic pyrolysis is higher due to deoxygenation and polymerization in the presence of catalyst. According to the results obtained from the catalyst samples before and after the process, some coke has formed on the surface of the catalyst, which has filled its active sites.

Investigating the performance of zeolite catalyst in the pyrolysis of lignin

‏نصراللهی،

‏‏ نازیلا

تهيه کننده

‏ قلی زاده،

‏نیائی،

‏ مرتضی

علیقلی

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز