Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์บนตัวเร่งปฏิกิริยาไฮบริด Cu/ZnO และ HZSM-5

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Dimethyl ether synthesis over Cu/Zno and HZSM-5 hybrid catalyst

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.892

Abstract

การสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์จากแก๊สสังเคราะห์ (CO/H2/Ar = 48/48/4 สัดส่วนโดยโมล) โดยตรงในช่วงอุณหภูมิต่ำ ในเครื่องปฏิกรณ์ระบบสามวัฏภาคขนาดตั้งโต๊ะ โดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาผสม Cu/ZnO และ HZSM5 กับเมทานอลที่ประพฤติตัวเป็นตัวทำละลายและตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของชนิดรีเอเจนต์ที่ใช้ในการตกตะกอน (แอมโมเนียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนต) ผลของวิธีการผสมตัวเร่งปฏิกิริยา (บดผสมแบบปกติและบดผสมทางกายภาพ) ผลของจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ (1, 2 และ 3 เครื่อง) ผลของอัตราการไหลของแก๊สสังเคราะห์ (80, 120 และ 160 มิลลิลิตรต่อนาที) ผลของปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาผสม Cu/ZnO และ HZSM5 (5, 10 และ 15 กรัม) ผลของปริมาณตัวทำละลายเมทานอล (10, 30 และ 50 มิลลิลิตร) ผลของขนาดอนุภาคของตัวเร่งปฏิกิริยา Cu/ZnO-HZSM5 (355-500, 500-710 และ 355-710 ไมครอน) และผลของอุณหภูมิ (170, 180 และ 190 องศาเซลเซียส) ต่อการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ ซึ่งภาวะที่เหมาะสมที่สุดที่ได้จากการทดลองคือการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์จากตัวเร่งปฏิกิริยาผสม Cu/ZnO และ HZSM5 ที่เตรียมโดยวิธีตกตะกอนร่วมที่ใช้แอมโมเนียมคาร์บอเนตเป็นรีเอเจนต์ที่ใช้ในการตกตะกอนและการบดผสมทางกายภาพปริมาณ 5 กรัมต่อเครื่องปฏิกรณ์ อุณหภูมิ 170 องศาเซลเซียส อัตราการไหลของแก๊สสังเคราะห์ 80 มิลลิลิตรต่อนาที ปริมาณตัวทำละลายเมทานอล 50 มิลลิลิตร โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์สามเครื่องต่ออนุกรมกัน จะให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์สูงสุดร้อยละ 60

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This work studied the direct synthesis of dimethyl ether from synthesis gas (CO/H2/Ar = 48/48/4 by mole) at low temperature (170-200 ºC). The experiment was carried out in the bench scale reactor over the hybrid catalysts of Cu/ZnO-HZSM5 via co-precipitation using ammonium carbonate as the precipitant agent and physical mixing method. Methanol was used as a catalytic solvent. The effects of reactors in series (1, 2 or 3 reactors), flow rate of synthesis gas (80, 120 and 160 ml/min), catalyst loading (5, 10 and 15 g), amount of methanol (10, 30 and 50 ml), catalyst size (355-500, 500-710 and 355-710 µm) and temperature (170, 180 and 190 ºC) on dimethyl ether synthesis were investigated. The performance indices to predict the synthesis of dimethyl ether was CO conversion. The result showed that CO conversion increased with increasing number of reactors, catalyst loading and decreasing flow rate of synthesis gas with 50 ml of methanol. The maximum CO conversion of 60% was provided by the condition of 5 g of catalyst loading per reactor, 50 ml of methanol, synthesis gas flow rate 80 ml/min and three reactors in series.

Link to Full Text

Share

COinS