ผลของตัวรองรับต่อแกซิฟิเคชันของพลาสติกบนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล

Effects of support on gasification of plastics over nickel catalyst

Name: รุ่งทิพย์ สิริมิตตานนท์

ThaSH: ตัวเร่งปฏิกิริยา

ThaSH: นิกเกิล

ThaSH: พลาสติก -- การนำกลับมาใช้ใหม่

ThaSH: การใช้ของเสียให้เป็นประโยชน์

ThaSH: พลังงานจากขยะ

ThaSH: แกซิฟิเคชัน

ThaSH: ตัวเร่งปฏิกิริยา

Abstract: นิกเกิลถือว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพในกระบวนการแกซิฟิเคชันของพลาสติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเร่งปฏิกิริยารีฟอร์มิงด้วยไอน้ำ อย่างไรก็ตามตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลมักประสบปัญหาการเสื่อมสภาพเนื่องจากการเกาะตัวของคาร์บอนและการหลอมรวมกันของโลหะบนตัวรองรับ โดยชนิดของตัวรองรับมีผลต่อการเสื่อมสภาพดังกล่าว ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงศึกษาอิทธิพลของตัวรองรับต่างๆ ได้แก่ อะลูมินา (Al2O3) ซิลิกา (SiO2) และทัลค์ (Talc) ต่อแกซิฟิเคชันของพลาสติกบนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล ภายในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง ที่อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส เป็นเวลานาน 60 นาที โดยพลาสติกที่นำมาศึกษา ได้แก่ พอลิ เอทธิลีนชนิดความหนาแน่นสูง (HDPE) พอลิเอทธิลีนชนิดความหนาแน่นต่ำ (LDPE) พอลิโพรพิลีน (PP) และพอลิสไตรีน (PS) จากผลการทดลองพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลออกไซด์บนตัวรองรับอะลูมินาสามารถผลิตแก๊สจากพอลิเอทธิลีนทั้งชนิดความหนาแน่นสูงและต่ำได้มาก ส่วนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลออกไซด์บนตัวรองรับซิลิกาเหมาะสมสำหรับผลิตแก๊สจากพอลิพรอพิลีน ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลออกไซด์บนตัวรองรับทัลค์เหมาะสมกับการผลิตแก๊สจากพอลิสไตรีนมากกว่าตัวรองรับตัวอื่น คาดว่าเป็นผลจากมีขนาดของรูพรุนที่ใหญ่ที่จะทำให้โครงสร้างอะโรมาติกมีโอกาสในการเข้าทำปฏิกิริยาในรูพรุนได้มากกว่า นอกจากนี้ได้ศึกษาผลของอุณหภูมิในการแคลไซน์ พบว่าอุณหภูมิในการแคลไซน์สูงทำให้ประสิทธิภาพในการสลายตัวของพลาสติกต่ำลง เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยามีพื้นที่ผิวลดลงและยังพบอีกว่า ตัวรองรับอะลูมินาและทัลค์สามารถเกิดอันตรกิริยาที่แข็งแรงกับนิกเกิลออกไซด์ ส่วน ตัวรองรับซิลิกาเกิดการจัดเรียงโครงสร้างที่มีความเป็นผลึกเพิ่มมากขึ้นจึงทำให้ความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลง จากการศึกษาเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาซ้ำเป็นจำนวน 6 ครั้ง พบว่าปริมาณแก๊สที่ได้ลดลง เนื่องการเกิดการเสื่อมสภาพจากการหลอมรวมตัวขององค์ประกอบนิกเกิลออกไซด์

Abstract: Ni catalysts have been known as effective catalysts in plastic gasification, especially catalysis in steam reforming reaction. This research attempted to investigate effects of various supports including Al2O3, SiO2 and Talc over nickel catalyst on steam/O2 gasification of different types of plastic. Experiments were carried out in a drop tube fixed bed reactor at 850°C for 60 min. Four types of plastic, including HDPE, LDPE, PP and PS, were used in this work. The results revealed that NiO/Al2O3 catalyst was suitable to gasification of both HDPE and LDPE. In case of PP gasification, it found that NiO/SiO2 catalyst showed higher activity than other Ni-based catalysts. Nevertheless, NiO/Talc catalyst showed a good activity on gasification of PS due to larger pore size more assisted in decomposition of aromatic compound in pores. Moreover, influence of calcination temperature was studied. It found that higher calcination temperature resulted in decreasing of catalytic activity due to loss of specific surface area and also strong metal-support interaction. Finally, Ni-supported catalysts were carried out for 6 times to examine their stability. It revealed that increase in activity test up to 6 times resulted in decrease in activity because of deactivation by sintering of Ni and solid transformation of catalyst.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เลอสรวง เมฆสุต

Role: ที่ปรึกษา

Name: ประพันธ์ คูชลธารา

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2559-01-23

Issued: 2559-01-23

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/30762

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	runthip_si.pdf	4.66 MB	3	2018-06-04 20:32:16

ใช้เวลา

0.040799 วินาที