Podrobno

Analiza katalitične metanacije v steklenem reaktorju preko uporabe kamere za merjenje temperaturnih polj v bližnjem infrardečem spektru
ID Vardijan, Nik (Avtor), ID Golobič, Iztok (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Zupančič, Matevž (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (5,49 MB)
MD5: 64CE2D277C09F7C4BFA8B08CE2FC0D7B

Izvleček
Katalitična metanacija je proces pretvorbe ogljikovega dioksida in vodika v metan ob prisotnosti ustreznega katalizatorja. Če kot reaktante uporabimo zeleni vodik in CO$^2$ iz obnovljivih virov, lahko proizvedemo zeleni metan, ki je združljiv z obstoječo infrastrukturo za distribucijo zemeljskega plina. Razvoj tehnologije temelji na izboljševanju učinkovitosti katalizatorjev ter optimizaciji geometrije in obratovanja katalitskih reaktorjev. V okviru naloge je bil zasnovan in izdelan cevni reaktor iz kvarčnega stekla, ki je bil vgrajen v obstoječo eksperimentalno progo za izvajanje procesa metanacije. Eksperimenti so potekali pri različnih obratovalnih pogojih, spremljani pa so bili z visoko hitrostno termografsko kamero, občutljivo na bližnji infrardeči spekter, in z analizo produktov s plinsko kromatografijo. Rezultati so pokazali, da je katalizator na osnovi nikelj(II) oksida najbolj aktiven v temperaturnem območju med 390 $^°$C in 430 $^°$C. Najintenzivnejša reakcija poteka na vstopu hladnih plinov v reaktor, medtem ko proti izstopu prihaja do temperaturnih padcev, kar kaže na upad konverzije. Rezultati odpirajo možnost optimizacije z uvedbo zaporednih reaktorjev s krajšimi zadrževalnimi časi in vmesnim hlajenjem plinov, s čimer bi lahko bolje izkoristili ugodnejše termodinamsko ravnovesje v prid nastanka metana.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:metanacija, katalizator, termografija v bližnjem infrardečem spektru, katalitični reaktor, vodik, ogljikov dioksid
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XII, 51 f.
PID:20.500.12556/RUL-171475 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:544.344.016.2:543.572.3:66.021.2.071.4(043.2)
COBISS.SI-ID:247739907 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.08.2025
Število ogledov:190
Število prenosov:23
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Analysis of catalytic methanation in a glass reactor using a camera for temperature field measurement in the near-infrared spectrum
Izvleček:
Catalytic methanation is a process that converts carbon dioxide and hydrogen into methane in the presence of a suitable catalyst. When green hydrogen and CO$^2$ from renewable sources are used as reactants, green methane can be produced, which is compatible with the existing natural gas distribution infrastructure. The development of this technology relies on improving catalyst efficiency and optimizing the geometry and operation of catalytic reactors. As part of this thesis, a tubular reactor made of quartz glass was designed and integrated into an existing experimental setup for conducting the methanation process. Experiments were carried out under variousoperating conditions and monitored using a high-speed thermographic camera sensitive to near-infrared radiation, combined with product analysis via gas chromatography. The results showed that the nickel(II) oxide-based catalyst exhibited the highest activity in the temperature range between 390 $^°$C and 430 $^°$C. The most intense reaction occurred at the reactor inlet where cold gases enter, while temperature drops were observed near the outlet, indicating reduced conversion. The findings highlight the potential for process optimization through the implementation of sequential reactors with shorter residence times and intermediate gas cooling, allowing better utilization of thermodynamic equilibrium in favour of methane formation.

Ključne besede:methanation, catalyst, near infrared thermography, catalytic reactor, hydrogen, carbon dioxide

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj