دانلود پایان نامه بررسی فعالیت و انتخاب‌پذیری کاتالیستهای اکسایشی کاهشی (Redox) در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان در راکتور بستر س

اختصاصی از کوشا فایل دانلود پایان نامه بررسی فعالیت و انتخاب‌پذیری کاتالیستهای اکسایشی کاهشی (Redox) در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان در راکتور بستر سیال دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

به لحاظ سازوکار عمل OCM دو نظر عمده برای فعال‌سازی پیوند C–H در متان وجود دارد که گسسته شدن همگن و ناهمگن پیوند است [1]. در گسسته شدن همگن مولکول متان با شکل فعال شده اکسیژن موجود در سطح کاتالیست، ترکیب شده و رادیکال متیل را تولید می‌کند. این رادیکال به نوبه خود با رادیکال‌های مشابه ترکیب شده به اتان و همرده بالاتر تبدیل می‌شود. در گسسته شدن ناهمگن، واکنش متان روی سطح کاتالیست به شکل واکنش اسید و باز انجام می‌گیرد. در این واکنش نیز رادیکال به طور غیر مستقیم تشکیل می‌شود. ساز و کار گسسته شدن ناهمگن پیوند C–H به دلیل این که اکثر کاتالیزورهای OCM بازی هستند، مورد تأیید بوده است.در عین حال مواردی وجود دارد که با این ساز و کار قابل توضیح نیست.

مکانیسم پذیرفته شده برای فرآیند زوج شدن اکسایشی متان، مکانیسم همگن- ناهمگن است. طبق این مکانیسم، متان روی سطح کاتالیزور توسط گونه‌های اکسیژن سطحی (اکسیژن شبکه سطحی و یا اکسیژن جذب شده در سطح) فعال می‌شود و در نتیجه رادیکال‌های متیل و گونه‌های هیدروکسیل سطحی تشکیل می‌گردند [1]:

پیش گفتار    3

فصل اول
  1-1- مقدمه    4
  1-2- زوج شدن اکسایشی متان    6
  1-3- مکانیزم واکنش    9
  1-4- کاتالیست‌های فرآیند زوج شدن اکسایشی متان    13
     1-4-1- فلزات قلیایی و قلیایی خاکی    15
     1-4-2- لانتانیدها و اکتنیدها    15
     1-4-3- فلزات واسطه    16
  1-5- راکتورهای فرآیند OCM    16
     1-5-1- راکتور بستر ثابت    17
     1-5-2- راکتور غشایی    19
     1-5-3- راکتور بستر سیال    20

فصل دوم: سیال سازی
  2-1- مقدمه    22
  2-2- پدیده سیالیت    22
  2-3- نمودار افت فشار در مقابل سرعت    25
  2-4- رفتار مایع مانند یک بستر سیال    28
  2-5- مزایا و معایب بسترهای سیال برای عملیات صنعتی    28
     2-5-1- مزایا    28
     2-5-2- معایب    29
  2-6- درهم آمیختن و بهم پیوستن ذرات در دمای بالا    30
  2-7- انواع سیالیت گازی بدون حمل ذرات    31
  2-8- طبقه بندی Geldart از ذرات    32

فصل سوم: زوج شدن اکسایشی متان در راکتور بستر سیال
  3-1- مقدمه    35
  3-2- تاثیر دما و ترکیب خوراک گاز    36
  3-3- اثر سرعت گاز    39
  3-4- اثر ارتفاع بستر    41
  3-5- اثر اندازه ذرات    44
  3-6- اثر حضور اتان در خوراک    45
  3-7- اثر رقیق کردن بستر کاتالیستی با جامد بی‌اثر روی عملکرد راکتور    46
  3-8- عوامل دیگر    47
     3-8-1- اثر ماکزیمم قطر حباب    47
     3-8-2- اثر دما در بخش بالایی بستر    47
     3-8-3- اثر توزیع خوراک اکسیژن و طراحی توزیع کننده ثانوی    48

فصل چهارم: فعالیتهای تجربی
بررسی واکنش زوج شدن اکسایشی متان روی کاتالیست Mn/Na2WO4/SiO2    50
  4-1- روش ساخت کاتالیست    50
  4-2- تعیین مشخصات کاتالیست    51
  4-3- بررسی خاصیت اکسایشی- کاهشی کاتالیست در حالت گذرا    51
  4-4- بررسی عملکرد کاتالیست    55
  4-5- بررسی کاتالیست از دید سیالیت    56
  4-6- سیستم تست عملکرد کاتالیست در فرآیند زوج شدن اکسایشی متان    57
     4ـ6ـ1ـ بخش خوراک دهی    57
     4-6-2- نوع راکتور آزمایشگاهی    59
  4-7- سیستم آنالیز    60
  4-8- کالیبراسیون سیستم آزمایشگاهی    61
     4-8-1- کالیبراسیون کنترل کننده‌ جریان جرمی (MFC) و روتامتر    62
     4ـ8ـ2ـ کالیبراسیون دستگاه GC    63
     4-8-3- ارائة نمونة محاسبات کالیبراسیون و نتایج حاصل از بررسی عملکرد    63
     4-8-4- محاسبات درصد تبدیل متان، انتخاب‌پذیری محصولات و موازنه کربن    64
     4-8-4-1- درصد تبدیل متان    64
     4-8-4-2- انتخاب‌پذیری محصولات    65
     4-8-4-3- موازنه کربن    66

فصل پنجم: نتایج و بحث
  5-1- نتایج تعیین مشخصات کاتالیست    68
  5-2- نتایج بررسی خاصیت اکسایشی- کاهشی کاتالیست    69
  5-3- نتایج تست عملکرد کاتالیست    77
     5-3-1- اثر دما    77
     5-3-2- اثر دبی خوراک    80
     5-3-3- اثر ترکیب خوراک    86

فصل ششم: نتیجه‌گیری و پیشنهادات    88

مراجع    91
پیوست‌ها    96
ضمیمه – الف    96
ضمیمه – ب    98

شامل 114 صفحه فایل word