Kaasutuskaasujen tervojen hajotukseen soveltuvat katalyyttimateriaalit

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1999

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Teknillinen kemia

Mcode

Kem-40

Degree programme

Language

fi

Pages

104

Series

Abstract

Diplomityössä tutkittiin kaasutuskaasun katalyyttistä puhdistusta korkean lämpötilan tervayhdisteistä. Työn kirjallisuusosassa selvitettiin eri reaktorityyppien soveltuvuutta hiilivetyjen hajotukseen sekä tervojen hajotukseen käytettyjä katalyyttimateriaaleja. Työn kokeellisessa osassa vertailtiin tervojen höyryreformointiin soveltuvien vähemmän käytettyjen katalyyttimateriaalien aktiivisuuksia. Tutkittavat materiaalit olivat hiilet, rautapitoiset materiaalit, laastit, tiilet, platinalanka, sirkoniumoksidi, dolomiitit ja piikarbidi sekä erilaiset kennokatalyytit. Työssä vertailtiin eri materiaaleilla saatavia tervan konversioiden ja reaktion kineettisten parametrien arvoja. Tervan malliaineena käytettiin bentseeniä ja tolueenia. Kokeet suoritettiin lämpötilavälillä 800-1050°C ja paineessa 0,1 MPa. Käytetty koelaitteisto koostui putkireaktorista, johon oli liitetty kaasun ja nesteen syöttöjärjestelmä, kaasujen analyysilaitteet sekä kaasukromatografi tervojen analysointia varten. Reaktoria lämmitettiin kolmilohkouunilla. Suurimmat tervan konversiot saavutettiin kennokatalyyteillä, rautasintterillä ja aktiivihiilellä. Suurin reaktionopeusvakion arvo oli rautasintterillä pelkistävässä kaasukehässä (357 000 m[3]/m[3](kat)h) lämpötilassa 900°C. Kaasutuskaasukehässä suurin arvo samassa lämpötilassa oli aktiivihiilellä (149 000 m[3]/m[3](kat)h). Reaktion aktivoitumisenergian arvot olivat lähes samansuuruiset platinalangalla, aktiivihiilellä, kivihiilikoksilla ja piikarbidilla (200-260 kJ/mol). Piikarbidin alhaisen aktivoitumisenergian (E_(a)) arvon todettiin mahdollisesti johtuneen sekundäärireaktiona muodostuvien 2- ja 3-sidoksellisten yhdisteiden muodostumisesta. Platinalangalla, aktiivihiilellä, kivihiilikoksilla ja piikarbidilla saatujen samansuuruisten aktivoitumisenergioiden arveltiin johtuneen mahdollisuudesta, että reaktiot olisivatkin tapahtuneet kaasufaasissa eivätkä katalyytin pinnalla.

Description

Supervisor

Krause, Outi

Thesis advisor

Simell, Pekka

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446188

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK