Wyniki 1-2 spośród 2 dla zapytania: authorDesc:"RAFAŁ PELKA"

Badanie kinetyki utleniania nanokrystalicznego żelaza parą wodną


  Przeprowadzono badania procesu utleniania preredukowanego katalizatora żelazowego do syntezy amoniaku w reaktorze różniczkowym z pomiarem termograwimetrycznym i analizą składu fazy gazowej. Zbadano wpływ temperatury procesu, prężności pary wodnej oraz stopnia rozdrobnienia ziarna katalizatora na kinetykę procesu utleniania. Uzyskane wyniki interpretowano modelem reakcji w obszarze adsorpcyjnym. Określono szybkości oraz wartość energii aktywacji reakcji utleniania. Zaproponowano model reakcji w układzie nanokrystaliczne żelazo-para wodna. Com. nanocryst. Fe catalyst for NH3 synthesis was reduced with H2 at 500°C and then oxidized with H2O at 350-500°C (partial pressure 0.0087-0.0123 bar) to passivy the catalyst surface. Three catalysts with grain sizes 0.75-1.0, 1.0-1.2 and 1.5-2.5 mm were studied sep. by thermogravimetry. At low conversion degree (below 0.2), the oxidn. proceeded in the kinetic range (activation energy 22 kJ/mol) independently on the catalyst grain size. At higher conversion degrees (above 0.5), the oxidn. proceeded in the diffusion range. The reaction mechanism was proposed. Katalizator żelazowy do syntezy amoniaku jest w warunkach syntezy w postaci zredukowanej. Ze względu na silne rozdrobnienie metalicznego żelaza w tym katalizatorze ma on właściwości piroforyczne. Dlatego przed wyładunkiem zużytego katalizatora poddaje się go procesowi pasywacji, wskutek czego na powierzchni krystalitów powstaje warstwa tlenkowa chroniąca przed dalszym utlenianiem. Na przestrzeni lat opracowano wiele metod pasywacji1-3). Przeprowadzone próby utleniania katalizatora tlenem3), przy różnych jego prężnościach nie dały zadowalających wyników. Powstająca w wysokich temperaturach (450-550°C) warstwa pasywna traciła swoją stabilność przy zmianie parametrów procesu. Stabilną warstwę ochronną uzyskano w temp. poniżej 100°C i przy niskich prężnościach parcjalnych tlenu4). Pasywacja katalizatora ditlenkiem węgla do tej pory nie [...]

Wpływ wielkości nanokrystalitów żelaza na proces azotowania stopowego katalizatora żelazowego

Czytaj za darmo! »

Promowane nanokrystaliczne żelazo o różnych wielkościach krystalitów azotowano amoniakiem. Proces prowadzono w reaktorze różniczkowym umożliwiającym jednoczesny pomiar termograwimetryczny i analizę składu fazy gazowej, pod ciśnieniem atmosferycznym, w temp. 475°C. Zaobserwowano, że ze wzrostem wielkości krystalitów żelaza stopień zaazotowania próbek wzrasta, a jednocześnie zmniejsza się szybkość powierzchniowej reakcji katalitycznego rozkładu amoniaku. Promoted nanocrystal. Fe of varying size of crystallites was nitrided with NH3 in a differential reactor under atm. pressure at 475°C. Thermogravimetric measurements, anal. of the gas phase compn. were carried out simultaneously. With an increase of the crystallite sizes, the nitriding degree of analyzed samples increased, but the rate of catalytic NH3 decompn. on the Fe surface decreased. Azotowanie gazowe metali, w którym czynnikiem azotuj􀄅cym jest amoniak lub mieszanina amoniakowo-wodorowa1-5) jest powszechnie stosowane na skal􀄊 przemys􀃡ow􀄅. Zmieniaj􀄅c warto􀄞ci potencja􀃡u azotuj􀄅cego mieszaniny azotuj􀄅cej oraz temperatur􀄊 procesu, mo􀄪na otrzyma􀃼 ró􀄪ne azotki 􀄪elaza (􀈖’-Fe4N, 􀄰-Fe3-2N, 􀈗-Fe2N)6-8). Reakcji azotowania metali i ich stopów towarzyszy powierzchniowa reakcja katalitycznego rozk􀃡adu amoniaku. Taki proces rozk􀃡adu amoniaku na no􀄞nikowym katalizatorze niklowym (Ni/Al2O3) jest w przemy- 􀄞le chemicznym stosowany w celu uzyskania mieszaniny wodoru i azotu. W warunkach przemys􀃡owych azotowane s􀄅 elementy o ma􀃡ych powierzchniach w􀃡a􀄞ciwych. Dlatego udzia􀃡 powierzchniowej reakcji rozk􀃡adu amoniaku jest mniej istotny ni􀄪 w przypadku procesu azotowania nanokrystalicznego 􀄪elaza, które charakteryzuje si&[...]

 Strona 1