اکسیداسیون کاتالیستی سولفید هیدروژن از جریان گازی با استفاده از کاتالیست های بر پایه ی نانوذرات کروی سیلیکون کارباید

در این تحقیق سنتز نانوذرات سیلیکون کارباید به منظور به کارگیری در فرایند اکسیداسیون کاتالیستی h2s مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور روش کاهش کربوترمالی قالب های سیلیکایی 41mcm- به کار گرفته شده است. در فرایند سنتز با تغییر نسبت های وزنی کربن به سیلیکا تاثیر آن بر مورفولوژی محصول بررسی شد. آزمایش ها بدون حضور کاتالیست در دمای oc1300 و به مدت hr20 انجام شد. تاثیر کاتالیست منیزیوم بر کاهش زمان و دمای واکنش بررسی شد. از ویژگی های به کارگیری این روش استفاده از مواد اولیه ی ارزان و در دسترس می باشد که امکان صنعتی شدن آن را افزایش می دهد، و هم چنین هیچ اثری از محصولات جانبی گازی سمی یا خورنده در طول واکنش دیده نشده است. آنالیزهای sem، xrd، edax و asap جهت تعیین مشخصات نمونه ی تولیدی انجام شد. از این آنالیزها مشاهده شد سیلیکون کارباید با خلوص 59/97 درصد وزنی و با سطح ویژه ی /g2m100 تولید شد. اما نتایج sem بیانگر ترکیبی از مورفولوژی های نانومواد در این نمونه می باشد. در این پژوهش حذف سولفید هیدروژن از جریان گازی با استفاده از نانوذرات کروی سیلیکون کارباید نیز مورد بررسی قرارگرفته است. برای این منظور اکسیداسیون کاتالیستی h2s بر روی کاتالیست های اکسید کادمیوم و سیلیکات سدیم انجام گرفته است. کاتالیست های فلزی شامل سدیم و کادمیوم با نسبت های وزنی مختلف بر روی پایه بارگذاری شده اند. آنالیزهای sem از پایه و xrd و asap از کاتالیست های سنتز شده به منظور تعیین مشخصات آنها انجام شد. سپس اکسیداسیون کاتالیستی h2s روی کاتالیست های فلزی در حضور اکسیژن بررسی شد و مشخص شد که کاتالیست سیلیکات سدیم بر پایه ی نانوذرات کروی sic در شرایط عملیاتی 1-h3000ghsv= و oc200t= و کاتالیست ترکیبی این دو فلز با نسبت 5na/cd = در شرایط عملیاتی 1-h3000ghsv= و oc250t= با تبدیل 99/99 درصد بیشترین تبدیل h2s در آزمایشات را به خود اختصاص دادند. به منظور بررسی تاثیر عوامل مختلف عملیاتی و هم چنین به دست آوردن شرایط بهینه در واکنش کاتالیستی، متغیرهای دما، ghsv و نسبت بارگذاری فلزات سدیم به کادمیوم، با بارگذاری کلی 10درصد، بر روی پایه انتخاب شدند. با طراحی آزمایش به کمک نرم افزار design expert و انجام آزمایش های مختلف، تاثیر تک تک عوامل نام برده به همراه برهم کنش آنها در حذف h2s به دقت مورد بررسی قرارگرفت و مقادیر بهینه ی آنها ارائه شد. بر این اساس مشخص گردید که با قرار دادن دو پارامتر دما و نسبت na/cd در بیشترین مقدار خود و با قراردادن ghsv در مقدار کمینه، در بازه های تعیین شده برای هر پارامتر می توان به بیشترین میزان حذف h2s دست یافت.