Αξιολόγηση καταλυτικών συστημάτων υποστηριγμένων σε φορέα γ-Al2O3 για την μελέτη της αντίδρασης αναγωγής του Ν2Ο

Abstract

Το υποξείδιο του αζώτου, N2O, θεωρείται τοξικός αέριος ρύπος και συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου περίπου 310 φορές περισσότερο από το CO2 έχοντας μεγάλη διάρκεια ζωής -περίπου 150 χρόνια- στην ατμόσφαιρα. Η διάσπαση του στη στρατόσφαιρα συντελεί στην έναρξη αντιδράσεων οξείδωσης που λειτουργούν ως πηγή παραγωγής οξειδίων του αζώτου. Το αποτέλεσμα είναι η έναρξη μία ακολουθίας αλυσιδωτών αντιδράσεων που οδηγούν άμεσα στην καταστροφή του στρατοσφαιρικού όζοντος. Το N2O εκλύεται τόσο από φυσικές όσο και από ανθρωπογενείς πηγές. Οι τελευταίες περιλαμβάνουν σταθερές και κινητές διεργασίες καύσης, χημικές διεργασίες (παραγωγή αδιπικού, νιτρικού οξέος, κτλ) καθώς και τη χρήση λιπασμάτων. Μια ακόμα σημαντική πηγή εκπομπών Ν2Ο είναι η παραγωγή του από τα αυτοκίνητα, ιδιαίτερα κατά τη χρήση των τριοδικών καταλυτών είτε σε συνθήκες περίσσειας Ο2 είτε πέρα του σημείου αναγκαίας αντικατάστασης τους.

Αυτή η διπλωματική εργασία, στοχεύει στη μελέτη και την ανάπτυξη μεθόδου αναγωγικής καταστροφής του υποξειδίου του αζώτου (Ν2Ο) στα απαέρια των εγκαταστάσεων παραγωγής ισχύος από τη καύση του λιγνίτη, χρησιμοποιώντας ως αναγωγικό μέσο τους εκλυόμενους άκαυστους υδρογονάνθρακες (HC) των ίδιων των απαερίων.

Για τη διεξοδική μελέτη της μεθόδου, με βάση την αντίστοιχη βιβλιογραφία, επιλέχτηκαν ορισμένα καταλυτικά συστήματα.

Η μελέτη των παραπάνω καταλυτικών συστημάτων αποσκοπεί στην αξιολόγηση αυτών ως προς την απόδοση και τη σταθερότητα τους, κατά την αναγωγή προς Ν2 του υποξειδίου του αζώτου και στον προσδιορισμό του μηχανισμού των επιμέρους αντιδράσεων ΝΟΧ + CXHY.

Η αναλυτική κινητική μελέτη, παρουσία Ο2 και και SO2 (δηλητήριο), στo καλύτερο συστήματα, αποτελεί το τελευταίο στάδιο των πειραμάτων.