Συντάχθηκε 05-06-2018 12:13
από Georgia Poniridou
Email συντάκτη: tponiridou<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος ΜΗΠΕΡ.
ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
Όνοματεπώνυμο Προπτυχιακού Φοιτητή: Νικολαράκη Έρση
Α.Μ.: 2012050073
Ημερομηνία Παρουσίασης: 6/6/2018
Ώρα: 1:00
Αίθουσα: Κ2Α3
Θέμα «Συγκριτική μελέτη της καταλυτικής συμπεριφοράς υποστηριγμένων καταλυτών Ir και Ru κατά την υδρογόνωση του CO2 προς παραγωγή CH4 »
Επιβλέπων: Γεντεκάκης Ιωάννης
Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή:
1 Γεντεκάκης Ιωάννης
2 Ξεκουκουλωτάκης Νικόλαος
3 Dr.Γούλα Γραμματική
Αναπληρωματικό Μέλος: Παναγιωτοπούλου Παρασκευή
Περίληψη:
Ένα μείζων θέμα της σημερινής εποχής αποτελεί η αύξηση της ρύπανσης της ατμόσφαιρας που σχετίζεται άμεσα με την ενίσχυση του ήδη υπάρχοντος φαινομένου του θερμοκηπίου, συνεπώς και με την υπερθέρμανση όλου του πλανήτη. Η ανεξέλεγκτη χρήση ορυκτών καυσίμων των τελευταίων χρόνων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι η κύρια αιτία, καθώς οδηγεί στις εκπομπές μεγάλων όγκων διοξειδίου του άνθρακα. Προσπάθειες πραγματοποιούνται κατά καιρούς με στόχο την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων με άλλα φιλικότερα προς το περιβάλλον και την ελάττωση των εκπομπών του CO2 με τη χρήση εναλλακτικών διεργασιών. Η υδρογόνωση του CO2 έχει αποκτήσει παγκόσμιο ενδιαφέρον όχι μόνο ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αλλά και ως μέσο για την μείωση του εκπεμπόμενου CO2 της ατμόσφαιρας. Η διεργασία αυτή παράγει καύσιμα όπως το μεθάνιο, το μονοξείδιο του άνθρακα και τη μεθανόλη, των οποίων η εκμεταλλευόμενη χρήση θα έρθει να δώσει τη λύση στο πρόβλημα της ρύπανσης.
Στα πλαίσια της παρούσας διπλωματικής εργασίας πραγματοποιήθηκε μελέτη της καταλυτικής διεργασίας μεθανοποίησης του CO2 χρησιμοποιώντας καταλύτες ρουθηνίου και ιριδίου. Σκοπός ήταν να προσδιοριστεί η καταλυτική αποδοτικότητα τους σε συνθήκες αντίδρασης. Συγκεκριμένα μελετήθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν οι εξής υποστηριγμένοι καταλύτες: 1%Ru/Al2O3, 1%Ru/Al2O3CeO2ZrO2, 1%Ru/CeO2ZrO2 και 1%Ir /Al2O3.
Για τον προσδιορισμό της καταλυτικής συμπεριφοράς και απόδοσης των εξεταζόμενων καταλυτών κατά την αντίδραση υδρογόνωσης του CO2 προς παραγωγή CH4 πραγματοποιήθηκαν πειράματα καταλυτικής ενεργότητας. Τα πειράματα εκτελέστηκαν σε αντιδραστήρα στερεάς κλίνης σε θερμοκρασιακό εύρος 200-600oC και η ποσότητα του εκάστοτε καταλύτη που τοποθετήθηκε στον αντιδραστήρα αντιστοιχούσε σε 50mg. Αέρια CO2, H2 και Ar διοχετεύονταν εντός του αντιδραστήρα σε αναλογία 20% H2, 5% CO2 και το υπόλοιπο Ar, σε πίεση 1atm και σε ροή 100 cm3/min και 50 cm3/min. Ακολούθησαν οι λήψεις χρωματογραφήματος ανά 30oC έως ότου η θερμοκρασία φτάσει τους 600 oC.
Έπειτα ακολούθησαν πειράματα καταλυτικής σταθερότητας. Η διαδικασία είναι όμοια με αυτή της καταλυτικής ενεργότητας με τη διαφορά ότι τα πειράματα εκτελέστηκαν υπό σταθερή θερμοκρασία, στους 380oC συναρτήσει του χρόνου. Η θερμοκρασία των 380oC επιλέχθηκε με βάση τα αποτελέσματα των πειραμάτων της καταλυτικής ενεργότητας, τα οποία έδειξαν ότι οι καταλύτες παρουσιάζουν βέλτιστη απόδοση στην εν λόγω θερμοκρασία. Στην περίπτωση αυτή, τα χρωματογραφήματα λαμβάνονται ανά μια ώρα έως ότου συμπληρωθούν οι 5 ώρες που διήρκησαν τα πειράματα. Σκοπός είναι η εξέταση της σταθερότητας των καταλυτών ως προς την απόδοση τους στην διεργασία της μεθανοποίησης του CO2.
Οι καταλύτες ρουθηνίου παρουσιάστηκαν αρκετά αποτελεσματικοί κατά τη διεργασία της υδρογόνωσης του CO2, με σταθερή και ταυτόχρονα υψηλή παραγωγή CH4, υψηλότερη για τους υποστηριζόμενους καταλύτες με βάση την αλούμινα, ενώ σημείωσαν χαμηλά ποσοστά παραγωγής CO. Αντιθέτως για τον καταλύτη ιριδίου υπήρξε σημαντική ποσότητα CO και μικρή απόδοση προς παραγωγή CH4.
