خرید اینترنتی بررسی فعالیت و انتخاب‌پذیری کاتالیستهای اکسایشی- کاهشی در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان

دسته کتاب و مجله زیردسته دانشگاهی

پایان نامه كارشناسی ارشد مهندسی شیمی

بررسی فعالیت و انتخاب‌پذیری کاتالیستهای اکسایشی- کاهشی (Redox) در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان در راکتور بستر سیال

موضوع: کاتالیستهای اکسایشی- کاهشی
پایان نامه مهندسی شیمی با فرمت word

فرمت: doc به زبان فارسی
تعداد كل صفحات: 115

كلمات كلیدی: زوج شدن اکسایشی متان- راکتور بستر سیال - کاتالیست-اکسایشی کاهشی- حالت گذرا

چكیده

در این پایان نامه فرآیند زوج شدن اکسایشی متان روی کاتالیستهای دارایخاصیت اکسایشی- کاهشی در راکتور بستر سیال بررسی شد. بدین منظور کاتالیستMn-Na2WO4/SiO2 بعنوان یک کاتالیست دارای خاصیت اکسایشی- کاهشی انتخاب شد.بمنظور بررسی خاصیت فوق در این کاتالیست آزمایشهای حالت گذرا طراحی وانجام شد. سپس به بررسی شرایط مختلف واکنشی روی این کاتالیست در راکتوربستر سیال پرداختیم.

در آزمایشهای حالت گذرا خوراک متان بدون حضور اکسیژن در فاز گاز به صورتیک تغییر پله‌ای روی کاتالیست فرستاده شد و واکنش زوج شدن اکسایشی متانمورد برسی قرار گرفت. خروجی راکتور توسط دو سیستم GC و GC-MS مورد آنالیزقرار گرفت. اثر دماهای مختلف عملیاتی در میزان تولید محصولات زوج شدن نشانداد که کاتالیست مزبور دارای خاصیت اکسایشی- کاهشی است و با افزایش دمایبستر کاتالیستی میزان تحرک اکسیژن شبکه افزایش یافته و بدین ترتیب افزایشدر تولید محصولات را شاهد خواهیم بود. اکسیداسیون مجدد بستر کاتالیستی بااکسیژن و تکرار آزمایشها و نتایج دلیل خوبی در تأیید خاصیت اکسایشی-کاهشیکاتالیست است.

در بخش دوم آزمایشهای حالت گذرا در دو دمای 800 و oC850 و با همان شرایطقبلی تکرار شد و درصد تبدیل متان، درصد مولی اجزاء و انتخاب‌پذیری محصولاتمورد بررسی قرار گرفت. مشاهده شد که ابتدا میزان تبدیل متان بالا است وسپس با کاهش اکسیژن کاتالیست و همچنین کاهش سرعت در اختیار قرار دادن آن،میزان تبدیل متان کاهش قابل توجهی می‌یابد.

با توجه به نمودار اجزای مولی محصولات بر حسب زمان در زمانیکه میزان تبدیلبالا است عمده محصولات واکنش زوج شدن C2H6 , C2H4 است. به عبارت دیگر دردقایق اولیه انتخاب پذیری C2+ بالا است ولی با گذشت زمان انتخاب‌پذیری افتمحسوس داشته و امکان تشکیل CO روی کاتالیست افزایش می‌یابد. تغییرات فوقدر دمای oC850 بدلیل سهولت در اختیار قرار گیری اکسیژن کاتالیست شدیدتراست.

سپس تستهای بررسی عملکرد در راکتور بستر سیال و در شرایط مختلف عملیاتیمورد بررسی قرار گرفت. اثر دمای بستر کاتالیستی، سرعت ظاهری گاز ورودی(دبی حجمی خوراک) و میزان اکسیژن در خوراک ورودی روی بازده و انتخاب‌پذیریکاتالیست پارامترهایی عملیاتی مورد تحقیق بودند و در نهایت مقایسه بینعملکرد بستر ثابت و سیال در شرایط یکسان انجام شد. هنگام انجام فرآیند OCMدر بستر سیال، دستیابی به شرایط همدما که اساساً بواسطه اختلاط معکوس فازجامد می‌باشد، ممکن شد. بالاترین بازده C2+ بدست آمده در راکتور بستر سیالدر حدود 9/21% (سرعت ورودی گاز= cm/s 3/4 (دبی حجمی خوراک= sccm478)، دمایبستر کاتالیستی= °C870، 1=Air/ CH4و وزن کاتالیست= g5/3) بود.انتخاب‌پذیری C2+ با افزایش دما هم برای بستر سیال و هم برای بستر ثابتافزایش می‌یابد ولی در گستره دمایی وسیعی از تغییرات دمایی تقریباً ثابت وهمواره در بستر سیال بیشتر از بستر ثابت است.

افزایش سرعت ورودی گاز (دبی خوراک) ورودی از 1/2 تا cm/s 1/12 (240 تاsccm 1355) باعث کاهش درصدتبدیل و انتخاب‌پذیری C2+ به ترتیب از مقدار1/27% به 1/6% و 9/67% به 5/61% می‌شود (1=Air/CH4 و دمای بستر کاتالیستی=°C850).

کاهش میزان اکسیژن موجود در خوراک باعث افزایش انتخاب‌پذیری C2+ از 3/55% به 6/71% و کاهش درصد تبدیل متان از 2/32% به 6/25% می‌شود

فهرست مطالب

پیش گفتار

فصل اول

1-1- مقدمه

1-2- زوج شدن اکسایشی متان

1-3- مکانیزم واکنش

1-4- کاتالیست‌های فرآیند زوج شدن اکسایشی متان

1-4-1- فلزات قلیایی و قلیایی خاکی

1-4-2- لانتانیدها و اکتنیدها

1-4-3- فلزات واسطه

1-5- راکتورهای فرآیند OCM

1-5-1- راکتور بستر ثابت

1-5-2- راکتور غشایی

1-5-3- راکتور بستر سیال

فصل دوم: سیال سازی

2-1- مقدمه

2-2- پدیده سیالیت

2-3- نمودار افت فشار در مقابل سرعت

2-4- رفتار مایع مانند یك بستر سیال

2-5- مزایا و معایب بسترهای سیال برای عملیات صنعتی

2-5-1- مزایا

2-5-2- معایب

2-6- درهم آمیختن و بهم پیوستن ذرات در دمای بالا

2-7- انواع سیالیت گازی بدون حمل ذرات

2-8- طبقه بندی Geldart از ذرات

فصل سوم: زوج شدن اکسایشی متان در راکتور بستر سیال

3-1- مقدمه

3-2- تاثیر دما و ترکیب خوراک گاز

3-3- اثر سرعت گاز

3-4- اثر ارتفاع بستر

3-5- اثر اندازه ذرات

3-6- اثر حضور اتان در خوراک

3-7- اثر رقیق کردن بستر کاتالیستی با جامد بی‌اثر روی عملکرد راکتور

3-8- عوامل دیگر

3-8-1- اثر ماکزیمم قطر حباب

3-8-2- اثر دما در بخش بالایی بستر

3-8-3- اثر توزیع خوراک اکسیژن و طراحی توزیع کننده ثانوی

فصل چهارم: فعالیتهای تجربی

بررسی واکنش زوج شدن اکسایشی متان روی کاتالیست Mn/Na2WO4/SiO2

4-1- روش ساخت کاتالیست

4-2- تعیین مشخصات کاتالیست

4-3- بررسی خاصیت اکسایشی- کاهشی کاتالیست در حالت گذرا

4-4- بررسی عملکرد کاتالیست

4-5- بررسی کاتالیست از دید سیالیت

4-6- سیستم تست عملکرد کاتالیست در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان

4ـ6ـ1ـ بخش خوراك دهی

4-6-2- نوع راكتور آزمایشگاهی

4-7- سیستم آنالیز

4-8- كالیبراسیون سیستم آزمایشگاهی

4-8-1- كالیبراسیون كنترل كننده‌ جریان جرمی (MFC) و روتامتر

4ـ8ـ2ـ كالیبراسیون دستگاه GC

4-8-3- ارائة نمونة محاسبات كالیبراسیون و نتایج حاصل از بررسی عملكرد

4-8-4- محاسبات درصد تبدیل متان، انتخاب‌پذیری محصولات و موازنه کربن

4-8-4-1- درصد تبدیل متان

4-8-4-2- انتخاب‌پذیری محصولات

4-8-4-3- موازنه کربن

فصل پنجم: نتایج و بحث

5-1- نتایج تعیین مشخصات کاتالیست

5-2- نتایج بررسی خاصیت اکسایشی- کاهشی کاتالیست

5-3- نتایج تست عملکرد کاتالیست

5-3-1- اثر دما

5-3-2- اثر دبی خوراک

5-3-3- اثر ترکیب خوراک

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات

مراجع

پیوست‌ها

ضمیمه – الف

ضمیمه – ب
شماره مجوز محصول اورجینال 0107/57845632

فروشنده: نوین تحصیل

قیمت: 40,000 تومان

درصد :51

روش خرید:برای خرید بررسی فعالیت و انتخاب‌پذیری کاتالیستهای اکسایشی- کاهشی درفرآیند زوج شدن اکسایشی متان ، پس از کلیک روی دکمه زیر و تکمیل فرمسفارش، ابتدا محصول یا محصولات مورد نظرتان را درب منزل یا محل کار تحویلبگیرید، سپس وجه کالا و هزینه ارسال را به مامور پست بپردازید. جهت مشاهدهفرم خرید، روی دکمه زیر کلیک کنید.