Roztwory stałe CexZr(1-x)O2 jako nośniki katalizatorów parowego reformingu etanolu DOI:10.15199/62.2018.8.6
Wodór to "czysty" nośnik energii, który uważany jest za atrakcyjną
alternatywę dla paliw kopalnych, gdyż charakteryzuje się
bardzo wysoką wartością opałową (120-142 MJ/kg)1) a produktem
jego spalania jest tylko woda. W skali przemysłowej wodór wytwarza
się głównie w procesach parowego reforming gazu ziemnego
oraz zgazowania węgla2), ale coraz większe zainteresowanie jako
surowce do wytwarzania wodoru wzbudzają materiały odnawialne,
takie jak biomasa, bioetanol i glicerol3). Szczególnie atrakcyjnym
surowcem wydaje się bioetanol: jest odnawialny, mało toksyczny
oraz relatywnie tani w produkcji, a ponadto łatwy do transportu
i magazynowania.Efektywną metodą konwersji etanolu do wodoru jest parowy
reforming etanolu (PRE). Ten endotermiczny proces można ogólnie
opisać reakcją (1)4):
CH3CH2OH + 3H2O → 6H2 + 2CO2 ΔH0
298 = 174 kJ/mol (1)
W rzeczywistości proces PRE jest znacznie bardziej złożony i w zależności
od warunków (temperatura, katalizator, GHSV) może zachodzić
szereg innych reakcji:
dekompozycja etanolu (2):
CH3CH2OH → CO + CH4 + H2 ΔH0
298 = 49 kJ/mol (2)
reforming etanolu do gazu syntezowego (3):
CH3CH2OH + H2O → 2CO + 4H2 ΔH0
298 = 256 kJ/mol (3)
odwodornienie etanolu do aldehydu octowego (4):
CH3CH2OH → CH3CHO + H2 ΔH0
298 = 68 kJ/mol (4)
odwodnienie etanolu do etylenu (5):
CH3CH2OH → C2H4 + H2O ΔH0
298 = 45 kJ/mol (5)
reakcja Boudouarda (6):
2 CO → CO2 + C ΔH0
298 = - 171,5 kJ/mol (6)
metanizacja (7):
3H2 + CO → CH4 + H2O ΔH0
298 = - 206 kJ/mol (7)
odwrotny reforming parowy metanu (8):
4 H2 + CO2 → CH4 + 2H2O ΔH0
298 = - 165 kJ/mol (8)
97/8(2018) 1265
Prof. dr hab. inż. Janusz TRAWCZYŃSKI w roku
1978 ukończył studia na Wydziale Chemicznym
Politechniki Wrocławskiej. Jest kierownikiem
Zakładu Chemii i Technologii Paliw tej uczelni.
Specjalność - kataliza stosowana, technologia
katalizatorów i procesów rafineryjnych.
kon[...]