گازي سازي نانوكاتاليستي زيست توده باگاس به گاز غني از هيدروژن با ريفرمينگ با بخار آب

Nanocatalytic Gasification of Bagasse for Production of Hydrogen-Rich Gas via Steam Reforming

توليد هيدروژن از زيست توده باگاس با فرايند گازي سازي در حضور بخار آب يك روش مناسب براي مقابله با چالش هاي انرژي است. در اين پژوهش، فرايند گازي سازي باگاس در حضور بخار آب در يك راكتور بستر ثابت در دماي oC850 و فشار يك اتمسفر در دو مرحله بدون كاتاليزگر و با كاتاليزگر انجام شد. براي بررسي تاثير اندازه ذره كاتاليست بر راندمان گازي سازي، كاتاليست هاي دوفلزي 12%Ni6%Fe/γ-Al2O3 با دو روش تلقيح و ميكروامولسيون ساخته و ويژگي هاي شيمي فيزيكي آن ها با روش هاي TPR، XRD، TEM وBET بررسي شدند. فناوري ميكروامولسيون در تهيه كاتاليزگر، به ويژه در نسبت هاي آب/ سورفكتانت كم، باعث سنتز ذره هاي فاز فعال با اندازه كم تر و پخش يكنواخت تر در پايه مي شود. كاتاليست Ni-Fe/γ-Al2O3 ساخته شده به روش ميكروامولسيون با كم ترين نسبت آب/ سورفكتانت بازده توليد هيدروژن را 2/8 برابر حالت بدون كاتاليستي كرد. هم چنين در كاتاليست Ni-Fe/γ-Al2O3 بهبود داده شده با 1 درصد روتنيوم، افزايش توليد هيدروژن 3/8 برابر حالت بدون كاتاليستي بود.

Hydrogen production from biomass gasification via steam reforming can be introduced as one of the most attractive methods for overcoming energy challenges. In this study, the gasification of bagasse process in the presence of steam performed in fixed bed reactor under 850˚C and atmospheric pressure has been conducted in two stages of noncatalytic and catalytic. To evaluate the effect of active metal particles size, Ni12%-Fe6%/γ-Al2O3 bimetallic nanocatalysts were prepared through microemulsion and impregnation methods. The chemical and physical properties of the nanocatalysts were characterized by TPR, XRD, TEM, and BET techniques. The microemulsion technique especially at the lowest Water/Surfactant (W/S) ratio caused synthesis of the active metal average particle size and increased dispersion on the support. Using the microemulsion technique especially at lower W/S increased the hydrogen yields by a factor of 2.8. Also, Ni-Fe/γ-Al2O3 catalyst promoted by 1 percentage of ruthenium, increased the hydrogen yields by a factor of 3.8 compared to the noncatalytic process.