Hiilen muodostuminen katalysoidussa korkean lämpötilan reformoinnissa
Nikkari, Lauri (2019)
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823132
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019112823132
Tiivistelmä
Insinöörityö tehtiin VTT Oy:lle osana EU:n rahoittamaa COMSYN-biopolttoainetutkimusprojektia. Työn tavoitteena oli tutkia tervayhdisteiden reformointia ja hiilen muodostumista tutkittavilla katalyyteillä niiden konversiotehokkuuden ja käyttöiän selvittämiseksi.
Reformointikokeet suoritettiin VTT:n toimitiloissa käyttäen PPFR-laitteistoa. Erimittaisia kokeita suoritettiin kahdella eri katalyytillä: α-aluminalla tuetulla nikkelikatalyytillä ja kaupallisella rhodiumkatalyytillä. Tulosten avulla selvitettiin tervayhdisteiden konversioaste ja muodostuneen hiilen massa jokaisessa reformointiajossa.
Tulosten perusteella pääteltiin, että nikkelikatalyytti α-aluminakantajalla oli kahdesta tutkitusta katalyytistä tehokkaampi tervan reformoinnissa, koska sen avulla voitiin reformoida suurin osa syötetyn kaasun tervayhdisteistä. Kaupallisella rhodiumkatalyytillä oli kuitenkin pidempi käyttöikä vähäisen hiilen muodostumisen ansiosta, vaikka rhodiumilla konversiotehokkuus oli nikkeliä heikompi. Tulosten ansiosta jatkotutkimuksissa voidaan keskittyä joko nikkelikatalyytin käyttöiän tai rhodiumkatalyytin konversiotehokkuuden parantamiseen sopivien kantaja- ja ”promoottori”-materiaalien avulla.
Reformointikokeet suoritettiin VTT:n toimitiloissa käyttäen PPFR-laitteistoa. Erimittaisia kokeita suoritettiin kahdella eri katalyytillä: α-aluminalla tuetulla nikkelikatalyytillä ja kaupallisella rhodiumkatalyytillä. Tulosten avulla selvitettiin tervayhdisteiden konversioaste ja muodostuneen hiilen massa jokaisessa reformointiajossa.
Tulosten perusteella pääteltiin, että nikkelikatalyytti α-aluminakantajalla oli kahdesta tutkitusta katalyytistä tehokkaampi tervan reformoinnissa, koska sen avulla voitiin reformoida suurin osa syötetyn kaasun tervayhdisteistä. Kaupallisella rhodiumkatalyytillä oli kuitenkin pidempi käyttöikä vähäisen hiilen muodostumisen ansiosta, vaikka rhodiumilla konversiotehokkuus oli nikkeliä heikompi. Tulosten ansiosta jatkotutkimuksissa voidaan keskittyä joko nikkelikatalyytin käyttöiän tai rhodiumkatalyytin konversiotehokkuuden parantamiseen sopivien kantaja- ja ”promoottori”-materiaalien avulla.