Sinteza in karakterizacija heterogenih katalizatorjev in vrednotenje njihovih lastnosti v procesu suhega reforminga metana

magistrsko delo

Dejan Mišić (Avtor), Igor Plazl (Mentor), Marjan Marinšek (Član komisije za zagovor), Petar Djinović (Član komisije za zagovor)

Povzetek

Teoretični del magistrske naloge opisuje katalitični postopek suhega reforminga, pri katerem s pomočjo katalizatorja bioplin pretvarjamo v sintezni plin. Ta del naloge zajema opis postopka suhega reforminga, naštete so surovine in način priprave vhodnega plina, opisani sta sestava in uporabnost sinteznega plina, podrobno je opisan reakcijski mehanizem suhega reforminga, najpogostejši primer reaktorskega sistema, našteti so nekateri primeri uporabnih katalizatorjev in najpomembnejše omejitve ali ovire pri izvajanju omenjenega postopka. Produkcija sinteznega plina je bila proučevana z nikljevimi katalizatorji, podprtimi na cerijevem in cirkonijevem oksidu. Pri tem sta bili uporabljeni dve različni tehniki (hidrotermalna sinteza in sinteza z etilenglikolom) priprave nosilnega materiala. Kalcinirani katalizatorji so bili karakterizirani z uporabo BET-, H2-TPR-, UV-Vis- in XRD-analize. Cerijev oksid se je izkazal kot dobra izbira nosilnega materiala. Katalitični preizkus je pokazal aktivnost, selektivnost in stabilnost sintetiziranih katalizatorjev med izvajanjem suhega reforminga bioplina znotraj reaktorskega sistema s strnjenim slojem katalizatorja in ekvimolarnim razmerjem CH4 : CO2 napajalne zmesi. Katalitični testi so bili izvedeni na dva načina, in sicer pri stacionarni temperaturi in na temperaturno programiran način. Izboljšana stabilnost nikljevega katalizatorja je bila dosežena z uporabo mešanega oksida CeZrO2. Stopnja poogljičenja je bila določena s pomočjo analize CHNS.

Ključne besede

bioplin;suhi reforming metana;sintezni plin;reaktor s strnjenim slojem;mikroreaktor;poogljičenje;katalizatorji;sinteza katalizatorja;kataliza;magistrska dela;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2020
Tipologija:	2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:	UL FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Založnik:	[D. Mišić]
UDK:	66.02(043.2)
COBISS:	17090563
Št. ogledov:	630
Št. prenosov:	213
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Synthesis and characterization of heterogeneous catalysts and evaluation of properties in the process of dry methane reforming
Sekundarni povzetek:	The theoretical part of the master's thesis describes the catalytic process of dry reforming, a process where biogas is converted into synthesis gas by means of a catalyst. This part of the paper describes the dry reforming process, lists the materials and method of preparation of the feed gas mixture, describes the composition and usefulness of the synthesis gas, describes the dry reforming reaction mechanism, an example of a fixed bed reactor system, lists some examples of useful catalysts, and the most important restrictions or obstacles to the implementation of the said procedure. The production of the synthesis gas was studied using nickel catalysts, which were supported on cerium and zirconium oxide. Two different techniques (hydrothermal synthesis and synthesis with ethylene glycol) were used to prepare the support material. Calcined catalysts were characterized by BET analyses, H2-TPR, UV-Vis and XRD analysis. Cerium oxide has proven to be a good choice of support. The catalytic test showed the activity, selectivity and stability of the synthesized catalysts during the dry reforming of biogas within the reactor system with a solidified catalyst bed and an equimolar ratio of CH4 : CO2 feed mixture. The catalytic tests were performed in two ways, at stationary temperature and temperature programmed mode. Improved nickel catalyst stability was achieved using CeZrO2 mixed oxide. The degree of carbon deposition was determined by CHNS analysis.
Sekundarne ključne besede:	dry reforming of methane;syngas;fixed bed reactor;catalysis;carbon deposition;
Vrsta dela (COBISS):	Magistrsko delo/naloga
Študijski program:	1000376
Komentar na gradivo:	Univ. v Ljubljani, Fak. za kemijo in kemijsko tehnologijo, smer Kemijsko inženirstvo
Strani:	96 str.
ID:	11763959