การผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยารีฟอร์มมิงด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานิเกิล : รายงานฉบับสมบูรณ์

Abstract

นอกจากการใช้เป็นสารดั้งดันในกระบวนการผลิตสารเคมีแล้ว ก๊าซไฮโดรเจนยังได้รับความสนใจในการใช้เป็นเชื้อเพลิงในเทคโนโลยีฟูเอลเซลล์ (Fuel cell) ปฏิกิริยาการรีฟอร์มก๊าซมีเทนด้วยไอน้ำโดยเป็นปฏิกิริยาหลักในการผลิตก๊าซไฮโดรเจน ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาปฏิกิริยาการรีฟอร์มก๊าซมีเทนด้วยไอน้ำโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนเคแอลซีโอไลท์ (KL zeolite) ซึ่งเตรียมโดยวิธีอิมเพรกเนชัน (Impregnation method) และได้ทำการทดสอบคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้ BET, XRD, TPR วัตถุประสงค์หลักในงานวิจัยนี้ เพื่อศึกษาผลกระทบของปริมาณนิกเกิลที่ใช้ สารปรับปรุงคุณภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาอัตราส่วนของปริมาณน้ำต่อก๊าซมีเทน และยังได้ทำการศึกษาเปรียบเทียบคุณสมบัติระหว่างตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนเคแอลซีโอไลท์ และตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนแอลฟาอลูมินา จากการทดลองพบว่า ปริมาณนิกเกิลบนเคแอลซีโอไลท์ที่เหมาะสมคือ 7% โดยน้ำหนัก ในการเติมสารปรับปรุงคุณภาพ คือ ซีเรีย พบว่า สามารถช่วยในการเพิ่มการกระจายตัวของนิกเกิล และลดการสะสมตัวของคาร์บอนบนตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ไม่สามารถปรับปรุงด้านการเกิดปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา ในการศึกษาผลกระทบของอัตราส่วนของปริมาณน้ำต่อก๊าซมีเทนพบว่า ที่อัตราส่วนของน้ำต่อก๊าซมีเทนเท่ากับ 1 ตัวเร่งปฏิกิริยามีการเสื่อมสภาพเมื่อเวลาในการทำปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น แต่ที่อัตราส่วนของน้ำต่อก๊าซมีเทนเท่ากับ 2 และ 3 พบว่าไม่เกิดการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา ในการศึกษาเปรียบเทียบคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยา พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนเคแอลซีดอไลท์ มีคุณสมบัติในการเร่งปฏิกิริยา และอายุการใช้งานที่ดี เมื่อเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้า