Naslov
Fotokatalitička razgradnja toluena na TiO2 katalizatoru
(Photocatalytic degradation of toluene over TiO2 catalyst)

Autori
Le Cunff, Jerome

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
23.05

Godina
2007

Stranica
65

Mentor
Tomašić, Vesna

Ključne riječi
fotokatalitička razgradnja; toluen; anularni reaktor; modeliranje reaktora
(Photocatalytic oxidation; toluene; annular reactor; reactior modelling)

Sažetak
U radu je ispitana reakcija fotokatalitičke oksidacije toluena pri sobnoj temperaturi. Mjerenja su provedena u protočnom anularnom fotoreaktoru sa živinom UV lampom. Na stjenke fotoreaktora nanesen je komercijalni P25 TiO2 katalizator na dva načina: izravnom depozicijom na stjenku iz odgovarajuće suspenzije te depozicijom na filter papir uz naknadno umetanje u fotoreaktor. Cilj rada je bio ispitati brzinu fotokatalitičke oksidacije toluena pri različitim reakcijskim uvjetima. U tu svrhu katalitička mjerenja su provedena pri različitim ukupnim protocima reakcijske smjese (70 – 400 cm3 min-1) te različitim početnim koncentracijama toluena na ulazu u reaktor. Također je ispitan utjecaj načina nanošenja katalitičkog sloja u reaktor te utjecaj načina strujanja kroz reaktor na konverziju reaktanta. Nađeno je da konverzija toluena opada s porastom početne koncentracije toluena na ulazu u reaktor. Metoda nanošenja katalitičkog sloja na filter papir uz naknadno umetanje u reaktor nije se pokazala zadovoljavajućom. Ugradnja metalne mrežice na ulaznom dijelu reaktora također nije dala očekivane rezultate. Ustanovljeno je da nakon dugotrajne uporabe katalizatora dolazi do njegove deaktivacije uslijed kompetitivne adsorpcije reakcijskih međuprodukata na aktivne centre, što je potvrđeno FT-IR analizom svježeg i deaktiviranog katalizatora. U cilju opisivanja eksperimentalnog anularnog reaktora predložen je 1D heterogeni matematički model izveden na temelju fizičke slike, a posebice s obzirom na hidrodinamiku u plinskoj fazi i načinu prijenosa toluena iz plinske faze do površine katalizatora. Diferencijalne jednadžbe reaktorskog modela riješene su numerički uz istovremeni postupak procjene parametara, pri čemu je procjena parametara provedena primjenom ID algoritma. Dobiveno je dobro slaganje eksperimentalnih i teorijskih rezultata, što ukazuje da se predloženi model može pouzdano koristiti za opisivanje rada anularnog fotoreaktora korištenog u promatranom sustavu.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA