6355785963

Doktoranckie Seminarium Rozliczeniowe Wydziału Mechaniczno-Energelycznego, 3-5 Lutego 2014, Szklarska Poręba-Wroclaw

Rysunek 1. Schemat instalacji. 1- butla z azotem, 2 - przepływomierze, 3 - kolba z toluenem, 4 reaktor, 5 - strzykawka, 6 - chromatograf, 7 - analizator THERMOFID, 8 - analizator GAS 3000.

Po wstępnym wyskalowaniu podajnika gaz zawierający toluen w trzech różnych stężeniach przepuszczono przez reaktor wytwarzający plazmę mikrofalową. W trakcie pomiarów dla każdego stężenia pobrano czterokrotnie próbkę gazu na wylocie reaktora i poddano ją analizie chromatograficznej. Otrzymane wyniki przedstawiono w Tabl. 1. Na podstawie otrzymanych rezultatów wyznaczono stopień konwersji, który wynosił od 73 do 78 % w zależności od stężenia toluenu. Badania chromatograficzne wykazały, że toluen został rozłożony na cztery lżejsze węglowodory, z których jeden, występujący w największym udziale, zidentyfikowano jako metan. W takcie prób niezbędne było chłodzenie generatorów mikrofal. W tym celu zastosowano zarówno azot jak i powietrze. Podczas prób dokonywano również pomiarów przy pomocy analizatora gazu syntezowego. Pomiary te wykazały, że gaz produkowany w wyniku konwersji toluenu zawierał tlenki węgla, których stężenie było znacznie większe w przypadku chłodzenia powietrzem. Fakt ten świadczy o nieszczelności instalacji, która w celu prowadzenia dalszych badań wymaga doszczelnienia. Kolejne, najbliższe kroki badawcze będą wymagały identyfikacji pozostałych składników rozkładu, przeskalowania chromatografu, pomiaru temperatury' w reaktorze oraz przeprowadzenie próby przy użyciu gazu symulującego prawdziwy gaz generatorowy. W dalszych etapach zostaną przeprowadzone próby mające na celu wyznaczenie skuteczności rozkładu w zależności od takich czynników jak temperatura w reaktorze, stężenia składniku gazów, dodatek pary wodnej i obecność katalizatora. Wyniki te powinny pozwolić na określenie kinetyki i mechanizmów reakcji przebiegających w reaktorze.

Tabela 1. Wyniki otrzymane dla rozkładu toluenu w plazmie mikrofalowej.

Czynnik chłodzący	v„/v_p	Czas retencji, s	Pole piku, pA*s	Stężenie toluenu, ppm	Stężenie toluenu, mg/m³	Stopień konwersji, %
Azot	4:40	2,314	21,59	793,1	2,94	73,09
Azot	8:40	2,314	26,57	975,8	3,61	75,60
Azot	12:40	2,314	27,33	1003,9	3,72	78,78
Powietrze	12:40	2,314	11,61	426,2	1,58	90,99

Gdzie V„/V_p- stosunek gazu nośnego do gazu plazmotwórczego.