title: Οξειδωτική σύζευξη μεθανίου σε στερεούς καταλύτες  μικτών οξειδίων προωθημένων με αλκάλια (Li,Na) 
title: Oxidative coupling of methane in solid catalysts of mixed oxides promoted by alkali (Li, Na)
Creators: name: Πογκα Παναγιωτα
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2021

description: Η ατμοσφαιρική ρύπανση αποτελεί ένα ιδιαίτερα σημαντικό πρόβλημα της σύγχρονης κοινωνίας, το οποίο έχει κλιμακωθεί αρκετά από την ανθρώπινη δραστηριότητα με αποτέλεσμα να παρατηρείται έντονα η παραγωγή αερίων εκπομπών και η υπερθέρμανση του πλανήτη. Κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης αποτελούν τα μέσα μεταφοράς, οι διεργασίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι βιομηχανικές καύσεις καυσίμων και γενικότερα οι υπόλοιπες βιομηχανικές εκπομπές.
Αποτέλεσμα αυτών είναι να ενταθεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου και η παραγωγή αερίων , όπως το διοξείδιο του άνθρακα〖(CO〗_2),το μονοξείδιο του άνθρακα(CO), οι υδρογονάνθρακες (Η/Cs) και τα παράγωγα. Ένα παράδειγμα υδρογονάνθρακα είναι το μεθάνιο (CH_4), ο οποίος χρήζει ιδιαίτερης σημασίας εφόσον έχει τη μεγαλύτερη συγκέντρωση στην ατμόσφαιρα. 
Στη παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε μελέτη της καταλυτικής διεργασίας οξειδωτική σύζευξη μεθανίου σε στερεούς καταλύτες μικτών οξειδίων προωθημένων με αλκάλια (Li,Na), με σκοπό τη παραγωγή αιθυλενίου 〖(C〗_2 H_4)  και τη χρήση του ως καύσιμο και ως κύρια ένωση για τη σύνθεση προϊόντων. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν οι εξής υποστηριγμένοι καταλύτες:  5%Li_6%s_Zr, 1,86%Na_6%s_CeZrTi, 1,86%Li_6%s_CeZrTi, 5%Li_6%s_CeZrTi και 5%Li_6%s_CeZr. 
Προκειμένου να προσδιοριστεί η καταλυτική συμπεριφορά και απόδοση των εξεταζόμενων καταλυτών κατά την αντίδραση οξειδωτικής σύζευξης του μεθανίου προς αιθυλένιο πραγματοποιήθηκαν δυο σειρές πειραμάτων, τα πειράματα σταθερότητας (Stability) και τα πειράματα έναυσης (Light off). Τόσο τα πειράματα σταθερότητας όσο και τα πειράματα έναυσης διεξήχθησαν σε αντιδραστήρα στερεής κλίνης και η ποσότητα του εκάστοτε καταλύτη που τοποθετήθηκε στον αντιδραστήρα αντιστοιχούσε σε 50mg. Κατά τη πειραματική διαδικασία διοχετευόταν εντός του αντιδραστήρα τα αέρια αντιδρώντα: Ar,   CH_4 και O_2 σε πίεση 1atm και σε ροή 15  cc/min  . Μετά το πέρας της αντίδρασης τα αέρια προϊόντα διοχετεύονταν σε αέριο χρωματογράφο, ο οποίος είναι συνδεδεμένος με  υπολογιστή προκειμένου να πραγματοποιηθεί η περεταίρω ανάλυση των αποτελεσμάτων. 

description: Air pollution is a particularly severe problem of modern society, which has escalated considerably because of  human activity, resulting in strong emissions and global warming. The main sources of air pollution are means of transport, electricity generation processes, industrial fuel combustion and in general other industrial emissions.
As a result, the greenhouse effect and the production of gases such as carbon dioxide (CO 2), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (H / Cs) and their derivatives are intensified. An example of a hydrocarbon is methane (CH4), which is of particular importance since it has the highest concentration in the atmosphere.

In the present dissertation a study of the catalytic process of methane oxidation in solid alkali-promoted solid oxide catalysts (Li, Na), with the aim of producing ethylene  (C2H4) and using it as a fuel and as the main compound for product composition. Specifically, the following supported catalysts were studied and used: 5% Li_6% s_Zr, 1.86% Na_6% s_CeZrTi, 1.86% Li_6% s_CeZrTi, 5% Li_6% s_CeZrTi and 5% Li_6% s_CeZr.
In order to determine the catalytic behavior and the performance of the catalysts tested during the oxidative coupling reaction of methane to ethylene, two series of experiments were performed, the Stability experiments and the Light off experiments. Both stability and ignition experiments were performed on a solid bed reactor and the amount of catalyst placed in the reactor was 50 mg. During the experimental process, the reactant gases were introduced into the reactor: Ar, CH4 and O2 at a pressure of 1atm and a flow of 15 cc / min. After the end of the reaction the gaseous products were fed to a gas chromatograph, which is connected to a computer, in order to carry out a further analysis of the results.