پایان نامه ی بررسی و شبیه سازی راکتور سنتز متانول. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 70 صفحه

تاریخچه:

 مصریان باستان جهت مومیایی کردن ازمخلوطی استفاده می کردند که شامل متانول نیزبود،که آنرا از پیرولیز چوب به دست آورده بودند با این وجود متانول خالص برای اولین بار توسط رابرت بویل در 1661 جدا سازی شد، که او آنرا Spirit of box  نامید. زیرا در تهیه آن از چوب صندوق استفاده کرده بود که بعداً به Piroxilic Spirit  معروف شد. در سال 1834 ، شیمیدانان فرانسوی آقایانJean -Baptiste وEugene Peligot  عناصر تشکیل دهندة آنرا شناسایی کردند ،آنها همچنین لغت methylene را به شیمی آلی وارد کردند که واژه methu به معنای شراب واژه hyle به معنای چوب بود. سپس در سال 1840 واژه methyl  از آن مشتق شد و جهت توصیف Methyl Alcohol  استفاده شد. سپس این نام در سال 1892 به وسیله کنفرانس بین المللی نامگذاری مواد شیمیایی بهMethanol کوتاه شد.

در1923،دانشمند آلمانیMattias Pier که برای شرکتBASFکارمی کرد،  طرحی را جهت تولید متانول از گاز سنتز (مخلوطی از اکسیدهای کربن و هیدروژن که از زغال به دست می آمد و در سنتز آمونیاک نیز کاربرد دارد ) ارائه کرد. که در آن از کاتالیست روی- کرم استفاده می شد و شرایط سختی از نظر فشاری (1000 الی300  اتمسفر) و دما (بالای  ) داشت. تولید مدرن متانول هم اکنون توسط کاتالیست هایی که امکان استفاده از شرایط دمایی کمتر را دارند، ممکن است.

متانول ( متیل الکل ) به فرمول   یک مایع شفاف سفید رنگ شبیه آب است که در دمای معمولی بوی ملایم دارد . از زمان کشف آن در اواخر قرن هفدهم تاکنون مصرف آن رشد رو به فزونی داشته به طوری که اکنون با تولید سالانة‌  تن متریک رتبه 21 را در بین محصولات شیمیایی صنعتی داراست متانول گاها با عنوان الکل چوب یا ( برخی مواقع Wood Spirite ) نیز خوانده می شود که دلیل آن به تقریبا یک قرن تولید تجاری آن از خرده چوب بر می گردد به هر حال متانولی که از چوب تهیه شده باشد مواد آلوده کنندة‌ بیشتری ( مانند استیلن ،‌ اسید استیک ، الکل الیل ) دارد تا الکلهای صنعتی امروزی . 

برای سالهای متوالی مصرف کننده اصلی متانول تولیدی ، فرمالدئید با مصرف تقریبا نیمی از متانول تولید شده بود ولی در آینده از اهمیت آن کاسته می شود زیرا مصارف جدیدی از جمله تولید اسید استیک و MTBE (که جهت بهبود عدد اکتان بنزین به کار می رود ) در حال افزایش است . از طرفی استفاده از متانول به عنوان سوخت در شرایط ویژه قابل توجه خواهد بود .

فهرست مطالب:

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای تولید

1-1-تاریخچه

1- 2- خصوصیات فیزیکی Physical properties

1-3-  واکنشهای شیمیایی

1-4- تولید صنعتی و فرآیند آن

1-5-ماده خام

1-5-1-گاز طبیعی

1-5-2-باقیمانده های نفتی

1-5-3-نفتا

1-5-4-ذغال سنگ

1-6-کاتالیست

1-7-تولید در مقیاس تجاری

1-8-واکنشهای جانبی

1-9-خالص سازی

1-10-کاربردهای متانول

1-10-1-1- تولید اسید استیک

1-10-1-2-کاربرد اسید استیک در صنایع

1-10-2-تولید وینیل استات

1-10-3-فرمالدئید

1-10-4-اتیلن گلیکول

1-10-5-متیل آمین

1-10-6-دی متیل اتر

1-10-7- ترکیبات کلرومتان

1-10-8-متیل ترشری بوتیل الکل(MTBE)

1-10-9-کاربرد متانول در مخلوط با بنزین

فصل دوم: سینتیک و مکانیسم واستوکیومتری

2-1-اصول واکنشهای کاتالیستی

2-1-1-مراحل مستقل در واکنشهای کاتالیستی

2-1-2-سینیتیک ومکانیسم واکنشهای کاتالیستی

2-1-3-اهمیت جذب سطحی در واکنشهای کاتالیستی هتروژن

2-1-4-بررسی سینتیکی

2-1-5-مکانیسم واکنشهای کاتالیستی هتروژن فاز گاز

2-1-5-1-مکانیسم Langmuir- Hinshelwood (1421 )

2-1-5-2-مکانیسم Eley –Rideal

2-2-ترمودینامیک و سینتیک سنتز فشار پائین متانول

2-1-1- مقدمه

2-1-2- استوکیومتری و ترمودینامیک

2-1-3- سینتیک و مکانیسم

Klier

Graff

Skrzypek

2-1-4- مکانیسم

فصل سوم: شبیه سازی واکنش کاتالیستی هتروژنی توسط Hysys

3-1- مدل سینتیکی

3-2-مراحل شبیه سازی رآکتور در Hysys

3-3--نتایج حاصله از شبیه سازی

منابع

منابع و مأخذ:

[1] Outhmer Encyclopedia

[2]Industrial Catalyst , Jens Hagen

[3] Thermodynamics and kinetics of low pressure methanol synthesis, Jerzy Skrzypek

[4]جزوه پتروشیمی شیراز راجع به متانول

[5] Hysys Documents

[6]Methanol Plant Technology,www.synetix.com

پروژه آماده: شبیه سازی رآکتور سنتز متانول (واکنشهای کاتالیستی هتروژنی) با استفاده از نرم افزار هایسیس Hysys - فایل ورد، 121 صفحه

پروژه آماده: شبیه سازی رآکتور سنتز متانول (واکنشهای کاتالیستی هتروژنی) با استفاده از نرم افزار هایسیس Hysys 

فایل ورد، 121 صفحه

فرمت: word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 121

فهرست مطالب:

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای تولید. ۱

۱-۱-تاریخچه [۱] ۱

۱- ۲- خصوصیات فیزیکی Physical properties [1] 3

1-3-  واکنشهای شیمیایی [۱] ۴

۱-۴- تولید صنعتی و فرآیند آن [۱] ۴

۱-۵-ماده خام [۱] ۹

۱-۵-۱-گاز طبیعی [۱] ۹

۱-۵-۲-باقیمانده های نفتی [۱] ۱۲

۱-۵-۳-نفتا [۱] ۱۴

۱-۵-۴-ذغال سنگ [۱] ۱۵

۱-۶-کاتالیست [۱] ۱۵

۱-۷-تولید در مقیاس تجاری [۱] ۱۵

۱-۸-واکنشهای جانبی [۱] ۱۶

۱-۹-خالص سازی [۱] ۱۷

۱-۱۰-کاربردهای متانول: [۴] ۱۸

۱-۱۰-۱-۱- تولید اسید استیک: ۱۹

۱-۱۰-۱-۲-کاربرد اسید استیک در صنایع: ۲۰

۱-۱۰-۲-تولید وینیل استات: ۲۰

۱-۱۰-۳-فرمالدئید: ۲۱

۱-۱۰-۴-اتیلن گلیکول: ۲۱

۱-۱۰-۵-متیل آمین: ۲۱

۱-۱۰-۶-دی متیل اتر: ۲۲

۱-۱۰-۷- ترکیبات کلرومتان : ۲۲

۱-۱۰-۸-متیل ترشری بوتیل الکل(MTBE). 23

1-10-9-کاربرد متانول در مخلوط با بنزین: ۲۵

فصل دوم: سینتیک و مکانیسم واستوکیومتری[۲] ۲۷

۲-۱-اصول واکنشهای کاتالیستی.. ۲۷

۲-۱-۱-مراحل مستقل در واکنشهای کاتالیستی.. ۲۷

۲-۱-۲-سینیتیک ومکانیسم واکنشهای کاتالیستی.. ۳۰

۲-۱-۳-اهمیت جذب سطحی در واکنشهای کاتالیستی هتروژن.. ۳۱

۲-۱-۴-بررسی سینتیکی.. ۳۷

۲-۱-۵-مکانیسم واکنشهای کاتالیستی هتروژن فاز گاز. ۳۹

۲-۱-۵-۱-مکانیسم Langmuir- Hinshelwood (1421 ). 39

2-1-5-2-مکانیسم Eley –Rideal 42

2-2-ترمودینامیک و سینتیک سنتز فشار پائین متانول[۳] ۴۳

۲-۲-۱-مقدمه. ۴۴

۲-۲-۲-استوکیومتری و ترمودینامیک… ۴۴

۲-۲-۳-سینتیک و مکانیسم. ۴۸

۲-۲-۴-مکانیسم. ۵۳

فصل سوم: شبیه سازی واکنش کاتالیستی هتروژنی توسط Hysys 56

3-1- مدل سینتیکی[۵] ۵۶

۳-۲-مراحل شبیه سازی رآکتور در Hysys [5] 58

3-تعریف واکنش… ۵۹

۴-مراحل نصب رآکتور. ۶۳

۳-۳-نتایج حاصله از شبیه سازی.. ۶۴

منابع : ۶۸

چکیده:

فصل اول :متانول ،خواص و روشهای تولید
۱-۱-تاریخچه

     مصریان باستان جهت مومیایی کردن ازمخلوطی استفاده می کردند که شامل متانول نیزبود،که آنرا از پیرولیز چوب به دست آورده بودند با این وجود متانول خالص برای اولین بار توسط رابرت بویل در ۱۶۶۱ جدا سازی شد، که او آنرا Spirit of box  نامید. زیرا در تهیه آن از چوب صندوق استفاده کرده بود که بعداً به Piroxilic Spirit  معروف شد. در سال ۱۸۳۴ ، شیمیدانان فرانسوی آقایانJean -Baptiste وEugene Peligot  عناصر تشکیل دهندة آنرا شناسایی کردند ،آنها همچنین لغت methylene را به شیمی آلی وارد کردند که واژه methu به معنای شراب واژه hyle به معنای چوب بود. سپس در سال ۱۸۴۰ واژه methyl  از آن مشتق شد و جهت توصیف Methyl Alcohol  استفاده شد. سپس این نام در سال ۱۸۹۲ به وسیله کنفرانس بین المللی نامگذاری مواد شیمیایی بهMethanol کوتاه شد.

   در۱۹۲۳،دانشمند آلمانیMattias Pier که برای شرکتBASFکارمی کرد،  طرحی را جهت تولید متانول از گاز سنتز (مخلوطی از اکسیدهای کربن و هیدروژن که از زغال به دست می آمد و در سنتز آمونیاک نیز کاربرد دارد ) ارائه کرد. که در آن از کاتالیست روی- کرم استفاده می شد و شرایط سختی از نظر فشاری (۱۰۰۰ الی۳۰۰  اتمسفر) و دما (بالای ) داشت. تولید مدرن متانول هم اکنون توسط کاتالیست هایی که امکان استفاده از شرایط دمایی کمتر را دارند، ممکن است.

 متانول ( متیل الکل ) به فرمول  یک مایع شفاف سفید رنگ شبیه آب است که در دمای معمولی بوی ملایم دارد . از زمان کشف آن در اواخر قرن هفدهم تاکنون مصرف آن رشد رو به فزونی داشته به طوری که اکنون با تولید سالانة‌ تن متریک رتبه ۲۱ را در بین محصولات شیمیایی صنعتی داراست متانول گاها با عنوان الکل چوب یا ( برخی مواقع Wood Spirite ) نیز خوانده می شود که دلیل آن به تقریبا یک قرن تولید تجاری آن از خرده چوب بر می گردد به هر حال متانولی که از چوب تهیه شده باشد مواد آلوده کنندة‌ بیشتری ( مانند استیلن ،‌ اسید استیک ، الکل الیل ) دارد تا الکلهای صنعتی امروزی .

      برای سالهای متوالی مصرف کننده اصلی متانول تولیدی ، فرمالدئید با مصرف تقریبا نیمی از متانول تولید شده بود ولی در آینده از اهمیت آن کاسته می شود زیرا مصارف جدیدی از جمله تولید اسید استیک و MTBE (که جهت بهبود عدد اکتان بنزین به کار می رود ) در حال افزایش است . از طرفی استفاده از متانول به عنوان سوخت در شرایط ویژه قابل توجه خواهد بود .

۱-۳-  واکنشهای شیمیایی [۱]

    متانول معمولا در واکنشهایی شرکت می کند که از نظر شیمیایی در دسته واکنشهای الکلی قرار می گیرند از مواردی که از نظر صنعتی اهمیت ویژه أی دارد هیدروژن زدایی و هیدروژن زدایی اکسایشی متانول و تبدیل به فرم آلدئید برروی کاتالیست نقره یا مولیبدن – آهن و همچنین تبدیل متانول به اسید استیک بر روی کاتالیست کبالت یا روبیدیوم است .

     از طرفی دی متیل اتر (DME) از حذف آب متانول توسط کاتالیست اسیدی قابل تولید است. واکنش ایزوبوتیلن با متانول که توسط کاتالیزور اسیدی انجام می شود و منجر به تولید متیل توشیو بوتیل اتر می شود ( که یک افزایندة‌ مهم عدد اکتان بنزین است ) کاربرد فزاینده أی دارد .

    تولید متیل استرها با کاتالیزور اسیدی از اسیدهای کربوکسیلیک و متانول انجام می شود که در آن جهت کامل کردن واکنش از استخراجی آزئوتروپی آب استفاده می شود .

   متیل هیدروژن سولفات ،‌ متیل نیترات و متیل هالیدها از واکنش متانول با اسیدهای غیر آلی مربوطه تولید می شوند .

   مونو- ،‌ دی– و تری- متیل آمین از واکنش مستقیم آمونیاک با متانول به دست می آیند .
۱-۴- تولید صنعتی و فرآیند آن [۱]

    اولین و قدیمی ترین روش تولید عمده متانول تقطیر تخریبی چوب بود که از اواسط قرن نوزدهم تا اوایل قرن بیستم به صورت عملی انجام می شد و هم اکنون در ایالات متحده دیگر انجام نمی شود. این روش تولید با توسعه فرآیند سنتز متانول از هیدروژن و اکسیدهای کربن،‌ در دهه ۱۹۲۰ کنار گذاشته شد .

   متانول همچنین به عنوان یکی از محصولات اکسیداسیون غیر کاتالیستی هیدروکربنها تولید می شد. تجربه أی که از سال ۱۹۷۳ کنار گذاشته شد .

     متانول را همچنین می توان به عنوان یک محصول فرعی فرآیند           Fisher-Tropsch به دست آورد تولید مدرن متانول در مقیاس صنعتی منحصراً بر پایه سنتز آن از مخلوط پر فشار هیدروژن ،‌ دی اکسید کربن و منوکسید کربن در حضور کاتالیست فلزی هتروژنی است .

تولید مدرن در مقیاس صنعتی متانول امروزه منحصرا از مخلوط پر فشار گازهای هیدروژن و اکسیدهای کربن بر روی کاتالیت فلزی است.فشار گاز سنتز به اکتیویته کاتالیست مورد استفاده ،‌ بستگی دارد .

   طبق توافق حاصل شده،‌ تکنولوژیهایی تولید متانول به صورت زیر دسته بندی شده اند :فرآیندهای فشار پائین (۵-۱۰ Mpa) ،‌ فرآیندهای با فشار میانی (۱۰-۲۵ Mpa) و فرآیندهای فشار بالا (۲۵-۳۵ Mpa).

    در ۱۹۲۳ شرکت BASF درآلمان اولین سنتزتجاری متانول را آغازکرد. در این فرآیند از سیستم کاتالیستی اکسید روی–اکسید کرم بهره گرفته شده بود . که این واقعه را آغاز تکنولوژی تولید فشار بالا می توان برشمرد .

   در سال۱۹۲۷ در یک تلاش جداگانه تولید فشار بالای متانول در واحدهای متعلق به شرکت های Dupont و Commercial Sovents ‎آغاز شد .

   در سال ۱۹۶۵ یک واحد مدرن تولید متانول با ظرفیتی در حدود ۲۲۵-۴۵۰ t/d ،‌ در فشار ۳۵ Mpa به طور خالصی گاز طبیعی به ازاء‌ تولید یک تن متانول مصرف می کرد که برای فشارهای بالاتر از ۲۱ Mpa از کمپرسورهای پیستونی استفاده می شد .

   در اواخر دهه ۱۹۶۰ تکنولوژی تولید فشار میانی و فشار پائین متانول با استفاده از کاتالیست با دوام و اکتیو مس – اکسید روی به صورت عملی مورد بهره برداری قرار گرفت .

شرکت ICI    Ltd. در انگلستان ،‌ سنتز فشار پائین متانول را در اواخر سال ۱۹۶۶ آغاز کرد که در آن سال یک واحد تولیدی با ظرفیت ۴۰۰ t/d در فشار ۵Mpa فقط از کمپرسورهای سانتریفوژ استفاده می کرد .

در سال ۱۹۷۱ شرکت Lurgi به صورت آزمایشی یک واحد تولیدی فشار پائین با ظرفیت ۱۱ t/d که از کاتالیست مس استفاده می کرد ،‌ احداث نمود .

    مزیتهای تکنولوژی های فشار پائین در کاهش توان مصرفی جهت افزایش فشار،‌ عمر طولانی تر کاتالیست ها و ظرفیت تولید بیشتر بود که در کنار آن می توان به ظرفیت single–train بیشتر و اطمینان از عملکرد اشاره کرد ،‌ که با فشار بالا در تناقض هستند.

  از سال ۱۹۷۰ به بعد علی رغم برخی استثناء‌ها هرگونه توسعه واحدهای تولید متانول با استفاده تکنولوژی فشار پائین یا میانی بوده است. درسال ۱۹۸۰ ،‌ ۵۵% تولید متانول در ایالات متحده با استفاده از سنتز فشار پائین بوده و ازآن به بعدواحدهای فشار بالا با تکنولوژی فشار پائین اصطلاحاً “revamp” شده اند، یا اینکه به کل تعطیل شدند .

   یک واحد معمول تولید فشار پائین – میانی در سال ۱۹۸۰ با ظرفیت        ۱۰۰۰-۲۰۰۰t/d در فشاری در حدود ۸-۱۰ Mpa عمل می کند و در یک فرآیند single – train فقط از کمپرسورهای سانتریفیوژ بهره می برد و جهت تولید ۱ تن متانول  گاز طبیعی مصرف می کند .

     تنها نوآوری جدیدی که در افق دیده می شود ، فرآیند سه فازی شرکت  Chem System است . یک مایع بی اثر جهت سیال سازی کاتالیست و خارج کردن حرارت از سیستم به کار گرفته شده است . ادعا شده است که درصد تبدیل بدون “recycle” این فرآیند ازدرصد تبدیل فرآیند دو فازی معمولی بالاتر است .

   [۶]امروزه سه نوع فرآیند به طور عمده در جهان جهت کید متانول مورد استفاده قرار می گیرند که عبارتند از :ICI ، Lurgi ،  Mitsubishi

رآکتور طراحی ICI از تعدادی بسترهای کاتالیست ثابت آدیاباتیک تشکیل شده واز گاز سرد خوراک جهت خنک کردن واکنشگرهای بین بسترها استفاده می شود .این باعث ایجاد جهشهایی در پروفیل دمای رآکتور می شود که در شکل دیده می شود .رآکتورهای طراحی شرکت های Lurgi و Mitsubishi پروفیل دمای افقی تری دارند که تقریبا رآکتور را Isothermal می توان فرض کرد که این در اثر تولید مقدار قابل توجهی بخار فشار بالا خواهد بود .غیرفعال شدن کاتالیست در رآکتورهای همدما کندتر خواهد بود.

۱-۵-ماده خام

    خوراک معمول جهت تولید گاز سنتز مورد نیاز برای تولید متانول گاز طبیعی و باقیمانده های نفتی است . از دیگر خوراک های مناسب می توان به نفتا و ذغال سنگ اشاره کرد .

   گاز طبیعی ،‌ باقیمانده های نفتی و نفتا در مجموع ۹۰% ظرفیت جهانی تولید متانول را تأمین می کنند باقیمانده مربوط به گازهای زائد از فرآیندهای متفرقه است ( off-gas ) .
1-5-1-گاز طبیعی

       درفرآیند مدرن تولید متانول ازگاز طبیعی ،‌ گازطبیعی که قسمت اصلی آن را متان تشکیل می دهد سولفورزدایی می شود (حداکثر مقدار سولفور کمتر از ۰٫۲۵ ppm ) و با بخار مخلوط می شود و تا دمای پیشگرم می شود . مخلوط به reformer فرستاده می شود و در آنجا در لوله های حاوی کاتالیست غنی شده از نیکل که از بیرون با شعله Burner ها در تماسند، جریان می یابد .

  که شرایط تعادل باید در دمای  و فشار ۰٫۷-۱٫۷ Mpa در نظر گرفته شود.واکنش کلی بسیار گرماگیر است و به مقادیر زیادی سوخت جهت مشعل ها نیاز است .

     گرمایی  که ازreformer توسط گاز سوخت شده و گاز سنتز تولید شده خارج می شود ،‌ جهت تولید بخار با فشار ۴-۱۰ Mpa (بخار HHPS) استفاده می شود که به نوبه خود در تأمین نیروی محرکه (توربینها) و بار حرارتی برجها ،‌ کاربرد دارد . که در کاهش مصرف انرژی کلی فرآیند نقش قابل توجهی دارد .

  گاز سنتزی که در Steam reformer از گاز طبیعی به دست می آید نسبت به استوکیومتری واکنش تولید متانول ،‌ مقدار بیشتری هیدروژن دارد . استوکیومتری واکنش سنتزمتانول خوراکی با نسبت  در حدود ۱٫۰۵ دارد در حالی که در مخلوط تولیدی از Steam reformer ،‌ این نسبت (اگر  به مخلوط اضافه شود ) در حدود ۱٫۴ است. در کاتالیست فرآیند فشار پائین ،‌ این مقدار اضافی هیدروژن ، موجود بهبود عملکرد کاتالیست می شود .

   به این جهت هزینه های converter پائین می آید در حالی که در فرآیندهای فشار بالا باید هیدروژن از مخلوط جدا شود که خود مستلزم هزینه و عملیات خاص است .  هیدروژن اضافی پس از مرحله سنتز به عنوان سوخت در reformer مورد استفاده قرار می گیرد . بنابراین راندمان کلی انرژی در سطح بالایی نگه داشته می شود که موجب اقتصادی بودن فرآیند خواهد شد .

    در طراحی واحد تولید متانول از گاز طبیعی در فشار پائین می توان اضافه کردن  را به مخلوط حاصل از reforming ،‌ را در نظر گرفت . که مزیت آن در استفاده از هیدروژن اضافی جهت کاهش مصرف گاز طبیعی به ازاء‌ تولید هر تن متانول متانول است . با توجه به اینکه  ماده گرانقیمتی نیست .

اضافه کردن مقدار کافی از  باعث بهبود سنتز از نظر استوکیومتری   می شود مانند آنچه در مورد خوراک نفتا وجود دارد .بازیافت  از گاز سوخته شده در reformer اقتصادی گزارش نشده است .

پایان نامه رشته مهندسی مواد سنتز و ارزیابی خواص بدنه های بر پایه تیالیت

دانلود پایان نامه آماده

دانلود پایان نامه رشته مهندسی  مواد سنتز و ارزیابی خواص بدنه های  بر پایه تیالیت با فرمت ورد و قابل ویرایش تعداد صفحات 145

 مقدمه

تیالیت  (AL2Tio5) ماده سرامیکی است که بوسیله واکنش حالت جامد ترکیب هم مولار   Tio2و AL2O3  در محدوده دمایی   1400-1360 درجه سانتی گراد تشکیل می شود و تا بالای نقطه ذوبش (1860c)  پایدار می ماند سرامیکهای بر پایه تیالیت ویژگیهای خارق العاده ای دارند که آنها را برای کاربردهای مدرن به ویژه صنعت اتوموتیو مناسب می سازد . تیالیت به دلیل شوک پذیری عالی و ضریب انبساط حرارتی خیلی پایین مورد استفاده در کاربردهای دما بالا است . با این همه به دلیل دو عیبی که دارد کاربردهای صنعتی آن محدود شده است .یکی از این معایب تجزیه حرارتی تیالیت به کوراندم و روتایل در محدوده دمایی 1280-800 درجه سانتیگراد بوده و دیگری استحکام شکست خیلی پایین تیالیت که ناشی از توسعه میکروترکهای گسترده در حین سرمایش از زینترینگ تا دمای اتاق است . اکسیدهایی از قبیلZrTio4,Fe2o3,Zro2,Mgo و مولایت جهت کنترل تجزیه تیالیت افزوده می شوند در میان این پایدارسازهاMgo و Fe2o3 میزان بالایی از پایداری فازی را در شرایط بحرانی ارائه می دهند مقاومت مکانیکی پایین با ساخت کامپوزیتهای تیالیت – زیرکونیا و کامپوزیتهای تیالیت – مولایت که با افزودن کائولن تهیه می شود افزایش داده می شود جدیدترین روش سنتز تیالیت از طریق فرایند سل – ژل صورت می گیرد که به تولید ذرات نانوی تیالیت منجر می گردد.  

ساختار کریستالی تیالیت  

  ساختار کریستالی تیالیت با ساختار مینرال پزودوبروکیت ( )ایزوموروف است و در گروه فضایی اوروتورومبیک متبلور می شود و ثوابت شبکه آن به صورت زیر است : a = 3/591 A , b = 9/429 A , c = 9/636 A                                                                                    در این ساختار هر کاتیون   بوسیله شش یون اکسیژن محاصره شده و هشت وجهی اعوجاج یافته اکسیژنی تشکیل می شود[15]. هشت وجهی 6Tio یا6ALo زنجیرهای دو جهته (001)را تشکیل   می دهند که به طور ضعیف با اشتراک لبه ها به یکدیگر متصل می شوند[10]. تیالیت به دو فرم آلوتروپی  وجود دارد. 5Tio2AL -  فاز دما پایین و 5Tio2AL - فاز دما بالا بوده و دمای تبدیل این دو فرم c 1820 است .

تحقیق آماده: مطالعه و بررسی روشهای سنتز و ساخت نانو کاتالیستهای پیل سوختی دما پایین (19 صفحه فایل ورد - word)

این اختراع به کاتالیستهای پایه کربنی عامل دار شده توسط اکسید فلزات انتقالی و نانولوله های کربنی به منظور استفاده در پیل های سوختی دما پایین پلیمری مربوط می‌شود. پایه های مذکور هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به پایه های مشابه دارند.

کربن از گروه مزوپورهای کربنی انتخاب شده است. سپس، عاملدار کردن پایه کربنی به روش که در ادامه شرح داده شده است انجام می‌شود:

کربنهای مزوپور با استفاده از منابع متالوسین شامل نیکل، کبالت، آهن یا مس، با استفاده از روشهای متداول تلقیح عاملدار می‌شوند. این اکسیدهای فلزی کاتالیزور رشد  نانولوله های کربنی می باشند. سپس بر روی کربن مزوپور عاملدار شده با استفاده از رسوب دهی به روش بخار، و بصورت در جا نانولوله های کربنی رشد داده می‌شود، سپس فلز فعال شامل پلاتین یا پالادیم یا روتنیوم یا آلیاژ آنها بر روی پایه کربنی عاملدار شده با استفاده از روش متداول تلقیح قرار می‌گیرد. دیسپرژن فلز کاتالیزوری بر روی پایه کربنی با استفاده از روش متداول تلقیح انجام می‌شود.

کاتالیست تهیه شده در مجموعه الکترود غشا شامل غشا نفیون و الکترودهای کربنی پیل سوختی پلیمری دما پایین برای تبدیل انرژی حاصل از سوخت هیدوژن یا متانول و عامل اکسید کننده اکسیژن یا هوا به انرژی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جدا از کاربری بعوان کاتالیست پیل سوختی، این مواد کاندیداهای مناسبی در کاربردهای مختلف از قبیل اپتیک، فوتونیک، سنسورها، جداسازی، رهایش دارو و ... می‌باشند.

استفاده از مواد متخلخل با شبکه ساختاری منظم سه بعدی در الکتروکاتالیستهای پیلهای سوختی. خصوصیات سطح ویژه بالا جهت دیسپرس کردن ذرات فلزی کاتالیزوری، تخلخلهای مزوپور برای نفوذ راحت مواد واکنشگر و سپس محصولات و در نهایت توانایی جابه جایی آب جهت خروج آب ایجادی در کاتد، از ویژگی‌های مهم این مواد به حساب می‌آید.بهبود هدایت الکتریکی پایه‌های کاتالیستی جهت استفاده در پیلهای سوختی بوسیله عاملدار کردن کربن مزپور با نانو لوله کربنیکاهش میزان فلز مصرفی در کاتالیست های پیل سوختیافزایش دانسیته جریان در قیاس باکاتالیستهای رایج مورد استفاده در پیل سوختی

بطور معمول و رایج کاتالیستهای مورد استفاده در پیل سوختی، بر پایه کربن بلک و ولکان ساخته می شوند.

کاتالیستهای بکار رفته در پیل سوختی اختراع حاضر در مقایسه با سیستمهای مرسوم که معمولاً از پایه های کربن بلک و ولکان استفاده می کنند دارای راندمان بالاتری هستند. منحنیهای تست پیل سوختی (پلاریزاسیون) نشان می‌دهند که میزان جریان بدست آمده در 60% وزنی پلاتین کاتالیستهای رایج از مقدار جریان بدست آمده در کلیه پایه های کار شده در اختراع حاضر کمتر است.

موضوع دیگر، آگلومریزاسیون وعدم یکنواختی سطح در کاتالیستهای قبلی نسبت به کاتالیستهای مورد ادعا در این اختراع که این مسئله باعث افزایش اندازه الکتروکاتالیستهای پلاتین و در نتیجه افت عملکرد پیل می‌گردد.

استفاده از زیرپایه های ذکر شده در اختراع حاضر منجر به کاهش قابل ملاحظه در میزان کاتالیستهای فلزی گرانقیمت و در نتیجه هزینه ها می گردد.

پایان نامه ارشد اپوکسایش ترکیبات اولفینی با استفاده از کاتالیزور تثبیت شده قابل بازیافت کروم بر پایه نانو مواد SBA-15

چکیده

در سال های اخیر تحقیقات زیادی به منظور توسعه روش های سازگار با محیط زیست و تمیز برای تبدیلات شیمی آلی انجام شده است با توجه به اهداف شیمی سبز، هدف اصلی این پایان نامه توسعه فرایند کارمدتر آسان و سبز  برای انجام واکنش اکشایس می باشد

 در این پایان نامه تثبیت کمپلکس کروم با استفاده از نانو مواد SBA-15 از طریق تشکیل پیوند لیگاند های آلی با سطح ، به روش سل – ژل صورت گرفت. پس از شناسایی نانو کاتالیزور تثبیت شده توسع اطلاعات طیفی ، فعالیت کاتالیزگری آن در واکنش آپوکسایش الفین ها در مورد آزمایش قرار گرفت و شرایط واکنش اکسایش بهینه گردید....

 تعداد صفحات 107 PDF

فصل اول: مقذمه و تئوری

مقدمه

شیمی سبز در واکنش های شیمیایی

اپوکسایش الفین ها

اپوکسایش الفین ها با استفاده از ترکیبات پراکسی

اپوکسایش الفین ها با استفاده از کاتالیزورهای غیر فلزی

اپوکسایش الفین ها با استفاده از کتون های کایرال

اپوکسایش الفین ها با استفاده از کاتالیزور های فلزی

اپوکسایش الفین ها با استفاده از از اکسو وانادیوم تثیبت شده روی بستر مزو متخلخل

اپوکسایش الفین ها بوسیله کاتالیزور T  فلزی تثبیت شده روی بستر میکرو متخلخل زنولیت

اپوکسایش الفین ها با استفاده از کمپلکس بازی شیف

بررسی فعالیت های کاتالیزوری هتروژنی مولیبدن در اپوکسایش الفین ها

اپوکسایش هوازی الکترو کاتالیزوی الکن ها

سنتز بررسی و ساختار های کریستالی لیگاند جدید دو دندانه ای شیف – بیس و کمپلکس های وانادیمی آن

سنتز ، بررسی و تعیین ساختار کریستالی یک کمپلکس شیف – بیس وانادیمی (IV) و بررسی فعالیت کاتالیزوری آن در اپوکسایش سیکلو اکتن

ساختار و کاربرد کاتالیزور کمپلکس مولیبدن (VI) دارای لیگاند دخنده ی ONS سمی کاریازون در اپوکسایش الفین

فصل دوم کاتالیزور ها

کاتالیزور ها

نحوه عملکرد نانو کاتالیزورها

مفهوم کاتالیزور

کاربرد نانو کاتالیزور ها

انواع کاتالیزور ها

طبقه بندی کاتالیزورهای ناهمگن

مکانیزم کاتالیزور های ناهمگن

نفوذ واکنشگراها و محصولات

جذب سطحی واکنشگرا ها

دفع سطحی محصولات

انواع بسترهای جامد

انواع بسترهای جامد معدنی متخلخل

خواص انواع کاتالیزورهای بر اساس تخلخل

غیر فعال شدن کاتالیزوها

انواع غیر فعال شدن کاتالیزورها

 غیر فعال شدن کاتالیزور در اثر پیرشدگی

غیر فعال شدن کاتالیزور در اثر کثیف شدگی

غیر فعال شدن کاتالیزور در اثر مسمومیت

کاتالیزورهای شیف باز

روش تهیه کاتالیزور های تثبیت شده روی سطح

تهیه کاتالیزورهای تثبیت شده روی سطح به روش سل ژل

معرفی کاتالیزور های مناسب در طبقه بندی واکنش ها

معرفی SBA-15

بعضی واکنش های انجام شده توسط کاتالیزورهای M/SBA-15

روش شناسایی کاتالیزور های تثبیت شده روی سطح

روش شناسایی بوسیله SEM

روش شناسایی بوسیله  BET

روش شناسایی بوسیله TEM

روش شناسایی بوسیله SAXS

فصل سوم بخش تجربی

بخش تجربی

آزمایش

سنتز سیلیکات های مزوپورSBA-15

روش تهیه Cr(VI)SBA-56

شناسایی کاتالیزور Cr(VI)SBA-56

اکسایش الفین ها در حضور ماتالیزور Cr(VI)SBA-56

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب 2- فنیل استایرن (2a)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب از ترکیب سیکلو هگزیل اکسیران (2b)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب   2- پارا – تولیل اکسیران (2c)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب  2- (4- متوکسی فنیل) اکسیران (2d)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب  2- (4- برمو فنیل) اکسیران (2e)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب  2- (4- کلرو فنیل) اکسیران (2f)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب  2- (4- فلورو فنیل) اکسیران (2g)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب 4- (اکسیران – 2 ایل ) بنزو نیتریل (2h)

اطلاعات طیفی بدست آمده از ترکیب  2- (2و4- دی فلورو فنیل) اکسیران (2i)

فصل چهارم

بحث و نتیجه گیری

بررسی مکانیسم واکنش

بررسی های طیفی  ترکیب(2a)

بررسی های طیفی  ترکیب(2b)

بررسی های طیفی  ترکیب(2c)

بررسی های طیفی  ترکیب(2d)

بررسی های طیفی  ترکیب(2f)

بررسی های طیفی  ترکیب(2g)

بررسی های طیفی  ترکیب(2h)

بررسی های طیفی  ترکیب(2i)

بررسی های طیفی  ترکیب(2j)

 نتیجه گیری

 منابع

این پایان نامه به فرمت Pdf می باشد

برای دریافت فرمت ورد(word) با قیمت 30000 تومان

 به [e-mail]  ایمیل بزنید

در صورت خرید pdf از مبلغ ورد کم خواهد شد