Μελέτη της αντίδρασης ανομόρφωσης του προπανίου με ατμό σε περοβσκιτικά οξείδια βασισμένα σε Ni
Loading...
Date
Authors
Βαβάτσικος, Ανδρέας
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στην παρούσα εργασία μελετάται η αντίδραση αναμόρφωσης του προπανίου (C3H8) με ατμό για την παραγωγή Η2 σε καταλύτες με περοβσκιτική δομή με βάση το Ni. Πιο συγκεκριμένα, μελε-τάται η παραπάνω αντίδραση στα περοβσκιτικά υλικά La0.8Sr0.2NiO3 (LSN) και La0.8Sr0.2Ni1-xΜxO3 (LSNMx), όπου Μ=Ru, Rh και x=0.01, 0.1.
Από τα αποτελέσματα της μελέτης προκύπτει ότι η υποκατάσταση του Ni με Ru ή Rh στα Β κέ-ντρα της περοβσκιτικής δομής οδηγεί σε αύξηση της ειδικής επιφάνειας και μετατόπιση των κο-ρυφών XRD προς χαμηλότερες γωνίες περίθλασης (2θ). Τα περοβσκιτικά οξείδια μετά τα πειράμα-τα καταλυτικής ενεργότητας χάνουν την περοβσκιτική τους δομή, με αποτέλεσμα την in situ ανά-πτυξη νέων φάσεων, όπως μεταλλικό Ni και La2O2CO3, τα οποία συμμετέχουν ενεργά στην αντί-δραση αναμόρφωσης του C3H8 με ατμό. Ο καταλύτης La0.8Sr0.2NiO3 παρουσιάζει υψηλή ενεργότητα και εκλεκτικότητα προς Η2, περίπου 100% σε όλο το εύρος θερμοκρασιών που μελετήθηκε. Η με-ρική υποκατάσταση του Ni με Ru και ιδιαίτερα με Rh έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη καταλυτών με σημαντικά βελτιωμένη καταλυτική απόδοση, η οποία βελτιώνεται με την αύξηση της περιεκτι-κότητας σε ευγενές μέταλλο. Τα καλύτερα αποτελέσματα προέκυψαν για τον καταλύτη La0.8Sr0.2Ni0.9Rh0.1O3, ο οποίος παρουσιάζει υψηλή σταθερότητα για 40 ώρες υπό συνθήκες αντί-δρασης, καθώς και υψηλή μετατροπή του C3H8 (ΧC3H8= 92%) και εκλεκτικότητα προς Η2 (SH2=97%) σε θερμοκρασία 600 οC.
Η παρούσα εργασία αποτελείται από πέντε κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο αποτελεί το θεωρη-τικό μέρος της εργασίας, όπου παρουσιάζεται η προοπτική του υδρογόνου ως καύσιμο, οι λόγοι για τους οποίους προτείνεται η παραγωγή υδρογόνου από LPG και η σχετική βιβλιογραφία για την καταλυτική αναμόρφωση του προπανίου με ατμό. Στο 2ο κεφάλαιο πραγματοποιείται η θερ-μοδυναμική ανάλυση της αντίδρασης και ακολουθεί η περιγραφή της πειραματικής διάταξης και διαδικασίας στο 3ο κεφάλαιο. Τέλος, στο 4ο κεφάλαιο παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέ-σματα των πειραμάτων, ενώ στο 5ο κεφάλαιο συνοψίζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την παρούσα εργασία και παρατίθενται προτάσεις για μελλοντική εργασία.
Description
Keywords
Προπάνιο, Υδρογόνο, Αναμόρφωση, Περοβσκίτης