ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΗΣ ΠΟΡΩΔΟΥΣ ΔΟΜΗΣ ΛΙΓΝΙΤΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΕΞΑΕΡΙΩΣΗ ΤΟΥΣ

Abstract

AΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ ΕΙΝΑΙ Η ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ Η ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΤΗΣ ΕΙΔΙΚΗΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ, ΤΟΥ ΟΓΚΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΛΙΓΝΙΤΩΝ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΥΔΡΟΓΟΝΟΕΞΑΕΡΙΩΣΗ ΤΟΥΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΥΣΙΜΟΥ ΑΕΡΙΟΥ. ΣΥΝΔΕΕΤΑΙ Η ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΩΝ ΠΡΟΑΝΑΦΕΡΘΕΙΣΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΠΟΡΩΔΟΥΣ ΜΕ ΤΙΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ ΤΗΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΕΞΑΕΡΙΩΣΗΣ, ΧΡΟΝΟΚΑΙ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ. ΔΙΕΡΕΥΝΑΤΑΙ ΕΠΙΠΛΕΟΝ ΚΑΙ Η ΧΡΗΣΗ ΤΡΙΩΝ ΚΑΤΑΛΥΤΩΝ ΗΤΟΙ: K2CO3, KOH,ΚΑΙ Κ-ΖN. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΟΙ ΚΙΝΗΤΙΚΕΣ ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΕΣ ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΙΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΟΥ ΑΝΑΦΕΡΘΗΚΑΝ ΚΑΙ ΥΠΟΛΟΓΙΖΟΝΤΑΙ ΟΙ ΕΙΔΙΚΟΙ ΡΥΘΜΟΙ ΥΔΡΟΓΟΝΟΕΞΑΕΡΙΩΣΗΣ, ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟ ΤΩΝ ΑΕΡΙΟΓΟΝΩΝ. ΑΚΟΜΗ ΕΦΑΡΜΟΖΕΤΑΙ ΤΟ ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΩΝ BHATIA-PELMUTTER ΣΤΑ ΛΗΦΘΕΝΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΙΑ ΝΑ ΔΙΑΠΙΣΤΩΘΕΙ ΚΑΤΑ ΠΟΣΟΝ ΑΥΤΑ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ Η ΟΧΙ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΚΑΙ ΤΙΣ ΠΑΡΑΔΟΧΕΣ ΤΟΥ. Ο ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΟΥ ΠΟΡΩΔΟΥΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΡΟΦΗΣΗ CO2 ΣΤΟΥΣ 298 Κ ΚΑΙ Ν2 ΣΤΟΥΣ 77Κ. ΤΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΔΕΙΧΝΟΥΝ ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ ΜΙΚΡΟΠΟΡΩΔΟΥΣ ΚΑΤΑΤΟ ΑΡΧΙΚΟ ΣΤΑΔΙΟ ΤΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΠΥΡΟΛΥΣΗΣ ΚΑΙ ΚΑΤΟΠΙΝ ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ ΜΕΣΟΠΟΡΩΔΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΟ ΣΤΑΔΙΟ ΤΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΟΕΞΑΕΡΙΩΣΗΣ ΤΟΥ ΛΙΓΝΙΤΗ. ΟΙ ΚΑΤΑΛΥΤΕΣ ΠΡΟΚΑΛΕΣΑΝ ΔΡΑΣΤΙΚΗ ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ ΠΟΡΩΔΟΥΣ ΣΕ ΟΛΕΣ ΤΙΣ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΠΡΑΓΜΑ ΠΟΥ ΑΠΟΔΙΔΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΕΚΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ. ΤΑ ΜΗ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΑ ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΠΟΛΥ ΚΑΛΑ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ BHATIA-PELMUTTER ΕΝΩ ΤΑ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΑ ΟΧΙ ΠΡΑΓΜΑ ΠΟΥ ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΟΤΙ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙΣΤΟΝ ΥΨΗΛΟ ΒΑΘΜΟ ΡΟΦΗΣΗΣ ΤΟΥ Ν2.

THE DEVELOPMENT OF PORE SURFACE AREA, VOLUME AND SIZE DISTRIBUTION DURING LIGNITE HYDROGASIFICATION IS ANALYZED IN THE PRESENT THESIS. REACTION TIME AND TEMPERATURE ARE CORRELATED WITH PORE PARAMETERES VARIATION. THE INFLUENCE OF THREE CATALYSTS K2CO3, KOH, K-ZN IS ALSO DETECTED. FOR THE ABOVE CONDITIONS, THE KINETIC CONSTANTS AND ACTIVATION ENERGIES ARE CALCULATED AS WELL AS THE SPECIFIC HYDROGASIFICATION RATES. FINALLY THE BHATHIA-PERLMUTTER THEORETICAL MODELFOR THE PRODUCTION OF SURFACE AREA VARIATION IS APPLIED ON THE EXPERIMENTAL RESULTS. MICRO AND MESOPORE CHARACTERISTICS ARE OBTAINED WITH THE USE OF ADSORPTION OF CO2 AT 298K AT N2 AND 77K RESPECTIVELY. RESULTS SHOW AN INCREASE OF MICROPOROSITY DURING THE INITIAL HYDROPYROLYSIS STEP AND LATTER AND INCREASE IN MESOPOROSITY, DURING HYDROGASIFICATION STEP. ALL CATALYSTS TESTED ARE CAUSING A CONSIDERABLE INCREASE IN PORE STRUCTURE CHARACTERISTICS. THIS UNUSUAL BEHAVIOR IS ATTRIBUTED TO THE PRODUCT SELECTIVITY. FINALLY THE EXPERIMENTAL RESULTS OF NON CATALYTIC GASIFICATION FOLLOW THE PREDICTION OF BHATIA-PERLMUTTER MODEL IN CONTRAST WITH THE CATALYTIC ONES. THE DISCREPANCY IS DUE TO THEINCREASED N2 ADSORPTION.