engleski

KINETICS OF THE GAS PHASE CATALYTIC OXIDATION OF TOLUENE OVER MIXED MANGANESE OXIDES

Hlapljivi organski spojevi (engl. volatile organic compounds, VOC) velika su grupa organskih spojeva koji lako isparavaju pri normalnim atmosferskim uvjetima temperature i tlaka, a emisija hlapljivih organskih spojeva poput toluena najvećim dijelom je rezultat proizvodnje i uporabe organskih kemijskih proizvoda, distribucije fosilnih goriva te izgaranja goriva u motornim vozilima. Progresivni porast emisija VOC u okoliš i njihov štetni učinak rezultirali su potrebom za istraživanjem tehnologija koje su ekonomski isplative i dovode do učinkovite razgradnje onečišćujućih tvari kao što je toluen. U tom kontekstu katalitička oksidacija pokazala se obećavajućom tehnologijom, a jednostavni oksidi mangana pokazali su se kao jako aktivni katalizatori koji su ujedno jeftini i otporni na trovanje. U ovome radu pripremljen je miješani metalni oksid mangana i željeza u praškastom i monolitnom obliku. Na pripremljenim katalizatorima provedena je katalitička oksidacija toluena kao modelne komponete 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 (100–230°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, 0037 g), pri različitim temperaturama (100–300°C) te pri različitim ukupnim protocima reakcijske smjese (23–138 mL/min). Provedena je detaljna karakterizacija i ispitane su njihove katalitičke značajke. Analiziran je rad reaktora, a pritom su korišteni jednodimenzijski (1D) 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 uključivao međufaznu difuziju kao mjerodavan proces. U završnom dijelu rada provedena je ocjena prihvatljivosti predloženih modela na temelju usporedbe rezultata dobivenih primjenom modela s eksperimentalnim rezultatima te su procijenjeni ključni parametari modela.

VOC; catalytic oxidation; toluene; manganese oxides; Mn-Fe catalyst; monolithic reactor

nije evidentirano