hrvatski

MODELIRANJE METALNIH MONOLITNIH REAKTORA - ISPITIVANJE OTPORA PRIJENOSU TVARI TIJEKOM KATALITIČKE OKSIDACIJE TOLUENA

Hlapljivi organski spojevi (VOC) su toksični spojevi koji su poznati po tome da pridonose onečišćenju zraka. Stoga je od velike važnosti razvoj učinkovitih, ekonomski pristupačnih postupaka za smanjenje njihovih emisija u atmosferu. Od konvencionalnih i novijih metoda katalitička oksidacija pokazala se jednom od najatraktivnijih metoda za smanjenje emisija VOC-a, posebno u uvjetima niskih koncentracija, a katalitički sustav koji se najčešće primjenjuje za tu svrhu te za smanjenje emisija ostalih onečišćujućih tvari u atmosferu je monolitni reaktor. Cilj ovog rada je bio razvoj metalnog monolitnog katalizatora/reaktora za katalitičku oksidaciju toluena, uključujući sintezu miješanog metalnog oksida Mn-Cu u praškastom obliku, razvoj metode nanošenja katalitički aktivne komponente na metalni monolitni nosač te karakterizaciju i testiranje aktivnosti pripremljenih katalizatora. Toluen je izabran kao modelna komponenta s obzirom da je uobičajeni predstavnik aromatskih hlapljivih organskih spojeva koji se ispuštaju u okoliš iz različitih segmenata kemijske procesne industrije. Katalitička oksidacija toluena provedena je u dvije izvedbe reaktora: a) u cijevnom reaktoru s nepokretnim slojem katalizatora pri konstantnoj koncentraciji toluena (210, 43 ppm), uz konstantnu masu katalizatora (0, 05 g), pri različitim temperaturama (100–275°C) i ukupnim protocima reakcijske smjese (23–138 mL/min), b) u monolitnom reaktoru također pri različitim uvjetima provedbe procesa, tj. pri konstantnoj koncentraciji toluena (210, 43 ppm), uz konstantnu masu katalizatora (0, 0024 g), pri različitim temperaturama (100–215°C) te pri različitim ukupnim protocima reakcijske smjese (23–138 mL/min). U cilju detaljne analize rada reaktora primijenjenih u radu korišteni su jednodimenzijski pseudohomogeni model i model s unutarfaznom difuzijom za modeliranje cijevnog reaktora s nepokretnim slojem, dok je za modeliranje metalnog monolitnog reaktora primijenjen model koji je također uključivao međufazu difuziju. Provedena je ocjena prihvatljivosti primijenjenih modela usporedbom eksperimentalnih rezultata s teorijskim rezultatima dobivenim prema predloženim modelima te su procijenjeni parametri modela.

VOC; katalitička oksidacija toluena; Mn-Cu katalizator; monolitni reaktor; modeliranje; prijenos tvari

nije evidentirano