سنتز نانوکاتالیست های Ni-Co-W-K/AL۲O۳ به روش سل ژل- پلاسما و ارزیابی آن در واکنش تلفیقی ریفورمینگ خشک و اکسیداسیون جزئی متان
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Synthesis of Ni-Co-W-K/Al۲O۳ Nanocatalysts by Sol-GelPlasma Method and their Evaluation for Combined Dry Reforming and Partial Oxidation of Methane
First Statement of Responsibility
/سید مهدی سجادی کلجاهی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۷
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۷۹ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
مهندسی شیمی
Date of degree
۱۳۹۷/۱۱/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
در این مطالعه، ابتدا نانوکاتالیستهایNi/Al ۲O۳(NiAl ۲O۴) وNiAl- Co۲O۴ به روشهای مختلف شامل تلقیح، سل-ژل، احتراقی و سل ژل-پلاسما سنتز شده و عملکرد آنها در فرآیند ترکیبی ریفورمینگ خشک و اکسیداسیون جزئی متان مقایسه شد .در هر دو نمونه استفاده از روش سل-ژل پلاسما منجر به توزیع ذرات یکنواختتر، مساحت سطح بیشتر، اندازه ذرات کوچکتر، فعالیت کاتالیستی بالاتر، عملکرد پایدارتر و حداقل مقدار رسوب کک شد .با تغییر روش سنتزNiAl ۲O۴ از تلقیح به سل-ژل پلاسما بازدهH ۲( درC ║۸۵۰) از ۷۸ تا ۸۸ و میزان پایداری بازدهH ۲( درC ║۷۵۰) از نیزh ۲۶ بهh ۳۱ افزایش یافت .مساحت سطح نمونه سل-ژل پلاسما نیز از ۹۱ بهm ۲/gr۲۹۷ افزایش یافت .همچنین میزان رسوب کک از ۲۲/۴( روش تلقیح) به ۱۰/۳ در مورد نمونه فرآوری شده با پلاسما کاهش یافت .مقایسه نانوکاتالیستهایNiAl- Co۲O۴ سنتزی به روش سل-ژل و روش سل-ژل پلاسما نیز افزایش ۲۳ مساحت سطح، کاهش اندازه متوسط ذرات ۳۲ ، افزایش بازدهH ۲تقریبا ۳ در ۷۵۰ وC ║۸۵۰، افزایش پایداری تاh ۳۴ درC ║۷۵۰ و همچنین کاهش میزان رسوب کک ۴/۸ را در موردNiAl- Co۲O۴ سنتزی به روش سل-ژل پلاسما را نشان میدهد .مقایسه عملکردNiAl ۲O۴ وNiAl- Co۲O۴ سنتزی به روش سل-ژل پلاسما مشخص نمود که افزودن Co منجر به بهبود خواص کاتالیستی همچون قابلیت احیاپذیری بیشتر، توزیع ذرات یکنواختتر و عملکرد کاتالیستی مطلوب تر( افزایش بازدهH ۲تقریبا ۳ و ارتقا پایداری تا h۳۴ (شد .اما افزایش رسوب کک ۸/۲ درNiAl- Co۲O۴ مشاهده شده که به دلیل تقویت نرخ تجزیه متان توسط Co میباشد .سپس،NiAl- Co۲O۴ سنتزی به روش سل ژل- پلاسما یکبار با مقادیر متفاوت از تنگستن و بار دیگر با مقادیر متفاوت از پتاسیم تقویت شد .مواد مذکور با تسریع فرآیند گازی سازی و پوشاندن سطح سایتهای مستعد رسوب کک، منجر به کاهش کک و فعالیت کاتالیستی شدند .لذا بررسیها معطوف به یافتن مقدار بهینه W و K شد .ارزیابیها نشان داد که در میان نمونههای مورد بررسی مقادیر بهینه عبارتند از ۱ وزنی W و ۰/۲۵ وزنی .K تقویتNiAl- Co۲O۴ با مقادیر فوق منجر به دستیابی به فعالیت کاتالیستی پایدار و قابل قبول درh ۴۸ تست پایداری و همچنین حداقل میران رسوب کک شد .عملکرد کاتالیستی در l/(gcat.h) ۲۴=GHSV، خوراک ۰:۱:۱/۰۸=CH۴/CO۲/O۲، فشار اتمسفری و دمایC ║۵۵۰-۸۵۰ ارزیابی شد .پایداری نمونهها نیز درh ۴۸ وC ║۷۵۰ بررسی شد .واکنشها در یک راکتور کوارتز بستر ثابت U شکل باg ۰/۱ نمونه در هر تست انجام شد .قبل از هر تست نمونهها به مدتh ۳، درC ║۷۵۰ و با گازH ۲ احیا شدند .تبدیل متانNiAl- Co۲O۴،/NiAl ۲O۴ (wt۱) CoWو/NiAl ۲O۴ (wt۰/۲۵)CoK سنتزی به روش سل-ژل پلاسما درC ║۸۵۰ به ترتیب عبارتند از ۹۶/۵ ، ۹۵/۹ و ۹۲/۳ . همچنین افت فعالیت نمونههای مذکور درh ۴۸ به ترتیب عبارتند از ۷/۴ ، ۳ و ۲/۵ . علاوه بر این رسوب کک نیز در هر دو نمونه تقویت شده با مقادیر بهینه W و K کمتر ازNiAl- Co۲O۴ میباشد .نتایج مذکور نشان دهنده عملکرد مطلوبتر و پایداتر/NiAl ۲O۴ (wt۱)CoW و/NiAl ۲O۴ (wt۰/۲۵)CoK در میان نمونه های مورد بررسی بوده و آنها را به عنوان نانوکاتالیستهایی امید بخش در فرآیند ترکیبی ریفورمینگ خشک و اکسیداسیون جزئی متان معرفی مینماید.
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Synthesis of Ni-Co-W-K/Al۲O۳ Nanocatalysts by Sol-GelPlasma Method and their Evaluation for Combined Dry Reforming and Partial Oxidation of Methane