Lý do lựa chọn đề tài Mục tiêu đề tài Giới thiệu chung: Thành phần đặc trưng của Tar Thực nghiệm: NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC Kết quả thảo luận: Kết quả tổng hợp Ni chất mang, NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC Kết luận
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KỸ THUẬT HOÁ HỌC
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: Nghiên cứu tổng hợp xúc tác Ni/bentonit biến tính, ứng dụng cho quá trình xử lý tar
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS Phạm Thanh Huyền
Sinh viên thực hiện : Lê Hoàng Tuấn - 20103405
Trang 4
Hoạt tính cho phản ứng cracking tar
thấp
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
4
Trang 5Đánh giá nguyên nhân mất hoạt tính, và cấu trúc sau phản ứng
1
2
3
Trang 6TỔNG QUAN
1.1 Thành phần đặc trưng của Tar [24]
6
Trang 7TỔNG QUAN
• C 7 H 8 +7H 2 O 7CO+11H 2 (1)
• C 7 H 8 +14H 2 O 7CO 2 +14H 2 (2)
• C 7 H 8 +H 2 C 6 H 6 + CH 4 (3)
• C 7 H 8 +11CO 2 18CO + 4H 2 O (4)
• C 7 H 8 7C + 4H 2 (5)
1.2 Phản ứng chính [39]
Trang 8THỰC NGHIỆM
8
Trang 9NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC
Sơ đồ phản ứng cracking Toluene
Trang 10KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
10
Trang 111 Kết quả tổng hợp Ni/ chất mang
1.1 Phân tích XRD
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent 30%H2SO4-NiO
00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 64.88 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91340 - b 4.91340 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113.00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 54.57 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 -
File: Anh BK mau Bent 30%H2SO4-NiO.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 55.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 0.8 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 18 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1.00
0102030405060708090100110120130140150160170180190200210220230240250
Faculty of Chemistry, HUS, VNU, D8 ADVANCE-Bruker - Sample Bent da hoat hoa H2SO4
00-033-1161 (D) - Quartz, syn - SiO2 - Y: 63.63 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 - Hexagonal - a 4.91340 - b 4.91340 - c 5.40530 - alpha 90.000 - beta 90.000 - gamma 120.000 - Primitive - P3221 (154) - 3 - 113
00-003-0014 (D) - Montmorillonite - MgO·Al2O3·5SiO2·xH2O - Y: 67.60 % - d x by: 1 - WL: 1.5406 -
File: Anh BK mau Bent da hoat hoa H2SO4.raw - Type: 2Th/Th locked - Start: 2.000 ° - End: 55.010 ° - Step: 0.030 ° - Step time: 1 s - Temp.: 25 °C (Room) - Time Started: 14 s - 2-Theta: 2.000 ° - Theta: 1
Trang 121 Kết quả tổng hợp Ni/ chất mang
1.2 Ảnh SEM
12
Trang 132 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC
2.1 Ảnh hưởng của chất mang
Trang 142 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC
2.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ
Trang 152 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC
2.3 Ảnh hưởng của thời gian
Ảnh hưởng của thời gian lên hoạt tính xúc tác mẫu 10%NiO /30%H2SO4-Bent
Độ chuyển hóa, %
Thời gian, phút
Trang 162 NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH XÚC TÁC
Trang 173 Sản phẩm của quá trình nhiệt phân toluene
Sắc ký đồ khi chạy bypass
Trang 183 Sản phẩm của quá trình nhiệt phân toluene
Sắc ký đồ khi chạy phản ứng
18
Trang 193 Sản phẩm của quá trình nhiệt phân toluene
Trang 204 NGUYÊN NHÂN MẤT HOẠT TÍNH XÚC TÁC
Ảnh SEM của mẫu xúc tác 30%H2SO4-Bent-10%NiO trước và sau phản ứng
20
Trang 214 NGUYÊN NHÂN MẤT HOẠT TÍNH XÚC TÁC
Trang 224 NGUYÊN NHÂN MẤT HOẠT TÍNH XÚC TÁC
30% H 2 SO 4 -Bent 30% H 2 SO 4 -Bent-10%NiO Ảnh SEM của mẫu 30%H2SO4-Bent và 30%H2SO4-Bent-10%NiO sau phản ứng
22
Trang 235 Đánh giá độ bền nhiệt của sợi cacbon
Giản đồ TGA của mẫu xúc tác 30%H2SO4-10%NiO sau phản ứng
Trang 24KẾT LUẬN
1 Đã tổng hợp thành công xúc tác Ni/chất
mang với tỷ lệ NiO chiếm 10% khối lượng xúc tác.
2 Kiểm tra hoạt tính xúc tác cho độ chuyển
hóa cao nhất đạt 88% đối với mẫu xúc
3 Nguyên nhân gây giảm hoạt tính xúc tác
được xác định là sự hình thành cacbon bám trên bề mặt xúc tác
24
Trang 25KIẾN NGHỊ
1 Tiếp tục nghiên cứu thêm ảnh hưởng của
hàm lượng của Ni trên chất mang ở các nồng độ khác nhau để đưa ra hàm lượng tối ưu.
2 Sự hình thành sợi cacbon trên bề mặt xúc
tác mở ra một hướng mới cho đề tài, tận dụng tar là thành phần không mong
muốn của quá trình khí hóa biomass cho quá trình sản xuất cacbon nanotubes.