Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การขึ้นเม็ดตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลสำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยารีฟอร์มมิง ด้วยไอน้ำของกลีเซอรอล
Year (A.D.)
2019
Document Type
Thesis
First Advisor
Suttichai Assabumrungrat
Second Advisor
Palang Bumroongsakulsawat
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemical Engineering
DOI
10.58837/CHULA.THE.2019.1614
Abstract
This work investigated the pelletization of Ni/Al2O3 catalyst for hydrogen production from glycerol steam reforming (GSR). Effects of preparation methods, binders, and pellet shapes (cylindrical/spherical) on the catalyst's physicochemical properties and catalytic performance in a fixed-bed reactor were considered. Freshly prepared catalyst was characterized with XRD, N2 adsorption-desorption, SEM/EDX, H2-TPR, and H2-chemisorption. The crushing strength of the catalyst pellets was also evaluated by a hydraulic press. GSR was carried out at a water to glycerol molar ratio of 9: 1, a total liquid flow rate of 0.04 ml/min, 600 ºC, and 1 atm. Ni/Al2O3 catalyst pellets showed superior catalytic performance to catalyst powder, offering a higher glycerol conversion and H2 concentration. Catalyst pellets prepared by different methods had different metal dispersion. HEC binder was found to improve the crushing strength of catalyst pellets but decrease Ni active sites and hence the catalyst's activity. The shapes of catalyst pellets did not play any significant role.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
งานวิจัยนี้ศึกษาการขึ้นเม็ดตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลสำหรับการผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยารีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำของกลีเซอรอล โดยมุ่งเน้นศึกษาผลของวิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา ชนิดของตัวประสานและรูปร่างของตัวเร่งปฏิกิริยา (ทรงกระบอก/ทรงกลม) ต่อสมบัติทางกายภาพและทางเคมีรวมถึงสมรรถนะของตัวเร่งปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง ซึ่งเทคนิคที่ใช้ในการศึกษาคุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยเทคนิคเอกซ์เรย์ดิฟแฟรกชัน การดูดซับและการคายของแก๊สไนโตรเจน สแกนนิงอิเล็กตรอนไมโครสโคป การโปรแกรมอุณหภูมิเพื่อทดสอบการรีดักชันและการดูดซับทางเคมีของแก๊สไฮโดรเจน นอกจากนี้เม็ดตัวเร่งปฏิกิริยาถูกวิเคราะห์ความแข็งแรงด้วยเครื่องกดแบบไฮดรอลิค จากนั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้จะถูกทดสอบความว่องไวต่อปฏิกิริยารีฟอร์มมิงด้วยไอน้ำของกลีเซอรอลด้วยอัตราส่วนโดยโมลระหว่างน้ำต่อกลีเซอรอลเท่ากับ 9 ต่อ 1 อัตราการป้อนสารตั้งต้นเท่ากับ 0.04 มิลลิลิตรต่อนาที อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียสและความดันบรรยากาศ ผลการทดลองพบว่าเม็ดตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาที่ดี ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของกลีเซรอลและความเข้มข้นของไฮโดรเจนสูง (ร้อยละ 70) สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกเตรียมด้วยวิธีที่แตกต่างกันส่งผลให้มีการกระจายตัวของนิกเกิลบนตัวรองรับต่างกันและนอกจากนี้พบว่าการเติมตัวประสานชนิดไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลสช่วยส่งเสริมความแข็งแรงของเม็ดตัวเร่งปฏิกิริยาแต่มีข้อเสียคือการลดตำแหน่งที่ว่องไวบนตัวเร่งปฏิกิริยานำไปสู่การลดลงของสมรรถนะในการเร่งปฏิกิริยา มากไปกว่านั้นรูปร่างของตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันไม่ส่งผลต่อคุณลักษณะและสมรรถนะของตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Saengsawang, Jinnawat, "Pelletization of nickel catalyst for hydrogen production from glycerol steam reforming" (2019). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 75070.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/75070