بررسی عملکرد کاتالیست تولید گاز سنتز به روش پاشش حرارتی در غلظت های مختلف نیکل

مهم ترین روش های تولید گاز سنتز شامل تبدیل کاتالیستی متان همراه بخار آب، اکسیداسیون جزیی متان، تبدیل متان همراه بخار آب و اکسیژن و تبدیل متان توسط دی اکسید کربن می باشد. . امروزه فرایند کاتالیستی اکسیداسیون جزئی متان با توجه به قابلیت های آن در مقایسه با سایر روش ها مورد توجه زیادی قرار گرفته است. دو گروه اصلی کاتالیست (کاتالیست های پایه دار فلزات نجیب و کاتالیست های نیکلی) برای این فرایند گزارش شده است که در این میان کاتالیست های نیکلی به دلیل قیمت ارزان و دسترسی آسان بیشتر مورد توجه بوده اند. در این پروژه امکان بهبود عملکرد کاتالیست های تهیه شده به ¬روش پاشش قوس سیمی¬ که یکی از زیر مجموعه های روش پاشش حرارتی می باشد برای تولید گاز سنتز مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی عملکرد کاتالیست از یک رآکتور لوله ای از جنس کوارتز با قطر داخلی تقریبی 3 میلی متر استفاده شد و انجام واکنش ها در فشار اتمسفریک و دماهای بین 750 تا 850 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است. هدف اصلی این تحقیق بررسی اثر افزایش غلظت نیکل در ساختار کاتالیست از 8/ درصد به 7 درصد وهم چنین تاثیر تغییر شرایط تهیه کاتالیست (استفاده از دو نوع گازاتمایزر (هوا و هوا با اکسیژن 51%) و نیز سه نوع محیط¬ خنک کننده (آب، اسید و باز))می باشد. همچنین ساختار کاتالیست های پاششی با استفاده از تست های تعیین مشخصات xrd و sem مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان می دهد افزایش غلظت نیکل در ساختار کاتالیست در شرایط محیط اتمایزینگ و خنک کننده یکسان باعث افزایش گزینش پذیری کربن مونواکسید از 61/45 به 21/48 شد اما تأثیر مثبتی بر درصد تبدیل متان نداشت. همچنین با بررسی عملکرد کاتالیست های پاششی که در دو نوع محیط اتمایزینگ با هوا و هوا با اکسیژن 51% مشخص گردید استفاده از هوا به عنوان گاز اتمایزر عملکرد بهتری از هوا با اکسیژن 51% درصد خواهد داشت. با بررسی اثر محیط های خنک کننده اسیدی، بازی و آبی مشخص شد بهترین عملکرد را از نظر درصد تبدیل متان و انتخاب پذیری کربن مونواکسید کاتالیست های خنک شده در محیط بازی دارند.