Ανάπτυξη και μελέτη καταλυτών για την αναμόρφωση του μεθανίου με διοξείδιο του άνθρακα με την μέθοδο SHS
Creators: name: Βαρίτης, Σάββας Αθανασίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2012
Subjects: Καταλύτες
Αναμόρφωση
Αυτοπροωθούμενη σύνθεση υψηλής θερμοκρασίας
Catalysts
Reforming
SHS

description: Στην εργασία αυτή, παρουσιάζεται η σύνθεση και μελέτη καταλυτών παρασκευασμένων με την μέθοδο της αυτοπροωθούμενης σύνθεσης υψηλής θερμοκρασίας (S.H.S.) με βάση τα συστήματα Ni-Mn-Al-Mg-O, Ni-Co-Al-Mg-O, Ni-Al-Mg-O, Co-Al-O, Al-Co-O, Co-Mg-O, τα οποία αποτελούν ενεργά συστήματα για την αντίδραση αναμόρφωσης του μεθανίου από διοξείδιο του άνθρακα προς την παραγωγή αερίου σύνθεσης. Ανάλογα με τα χρησιμοποιούμενα αρχικά υλικά δημιουργήθηκαν τρεις διαφορετικές σειρές συστάσεων. Για καθένα παρασκευαζόμενο δείγμα πραγματοποιήθηκε μια σειρά πειραμάτων που αφορούσαν την μελέτη του τρόπου καύσης του, την αντοχή του στην θλίψη, την μικροδομή και την μορφολογία του με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, την κρυσταλλική του δομή με περίθλαση ακτινών Χ, την ειδική επιφάνεια με ποροσομετρία αζώτου. Η καταλυτική δραστικότητα των SHS καταλυτών από όλα τα προανεφερθέντα συστήματα με διαφορετικό εύρος αναλογίας συστατικών μελετήθηκε για την αναμόρφωση του CH4 από CO2 σε διάφορες θερμοκρασίες. Μελετήθηκε ακόμη, με την χρωματογραφική ανάλυση, η επίδραση της σύστασης των καταλυτών στην δραστικότητα, την απόδοση και την επιλεκτικότητά τους. Φαίνεται λοιπόν ότι με την μέθοδο SHS είναι δυνατή η παραγωγή δραστικών καταλυτών για την αντίδραση αναμόρφωσης του διοξειδίου του άνθρακα από μεθάνιο. Πλεονέκτημα της μεθόδου είναι το πολύ χαμηλό κόστος και η μεγάλη ταχύτητα παραγωγής που την καθιστά πολύ χρήσιμη για βιομηχανικές εφαρμογές.
description: This master degree dissertation, presents the study of the production of materials with catalytic activity for the “carbon dioxide reforming of methane” process, using the Self propagating High temperature Synthesis method. The study was focused on the systems Ni-Mn-Al-Mg-O, Ni-Co-Al-Mg-O, Ni-Al-Mg-O, Co-Al-O, Al-Co-O, Co-Mg-O, which are active systems for the reforming process. Depending to the starting materials we studied three different sets of compositions. All specimens were submitted to compressive strength tests, to scanning electron microscopy (SEM) to gather information about the sample’s microstructure and morphology, X-ray diffraction to determine the specimen’s crystalline structure, nitrogen porosimetry to measure the specimen’s specific surface area. The activity of SHS catalysts of all mentioned systems with different range of component ratio were studied in carbon dioxide reforming of methane process at different temperatures. Influence of catalyst composition on it’s activity, selectivity and products yield (chromatographic analysis) was studied. The results show that SHS is a method with which we can produce active catalysts for the carbon dioxide reforming of methane. The advantage of SHS is that it is a very rapid and low cost method which makes it a very promising method for industrial applications.
description: Σε συνεργασία με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Γκρενόμπλ (Γαλλία), το ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος, και το CNRS (Centre National de la Researche Scientifique, Γαλλία)