d
53404202 : MAJOR : CHEMICAL ENGINEERING
KEY WORDS : FLAME SPRAY PYROLYSIS/ COPPER/ COBALT/ ZIRCONIA/
FISCHER-TROPSCH SYNTHESIS
CHARUWAN POOSRI: ROLES OF COPPER PROMOTER ON THE FTS PERFORMANCE OF Co/ZrO2 CATALYST PREPARED BY FLAME SPRAY PYROLYSIS. THESIS ADVISOR: ASSIST. PROF. CHOOWONG CHAISUK, D.Eng. 106 pp.
In this thesis, roles of copper on the FTS performance of Co-ZrO2 catalyst prepared by flame spray pyrolysis were studied. This research was divided into two parts. First, various amounts of copper were loaded on the FSP-made Co-ZrO2
catalyst using two methods. These were impregnation and incorporation. Second, the ratios of impregnated Co and incorporated Co were varied to load on 3 wt% Cu-ZrO2
based catalyst. All the catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), N2 physisorption, H2 chemisorption and temperature programmed reduction (TPR). It was found that impregnation of Cu on Co-ZrO2 catalyst improved reducibility of catalyst and showed more light gas (C2-C4) production. However, increase of impregnated Cu loading affected slightly product distribution. On the other hand, addition of copper on Co-ZrO2 during the FSP step showed less methane and gasoline production but more kerosene formation. The 3 wt% Cu exhibited highest kerosene selectivity. Finally, change of ratio of impregnated Co and incorporated Co on 3 wt%
Cu-ZrO2 based catalyst affected slightly product distribution.
Department of Chemical Engineering Graduate School, Silpakorn University Student’s signature ……… Academic Year 2012 Thesis Advisor’s signature ………
สำ น ั ก หอส มุ ดกล า ง
e
53404202 : สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี
คําสําคัญ : เฟลมสเปรยไพโรไลซิส/ ทองแดง/ โคบอลต/ เซอรโคเนีย/ การสังเคราะหฟชเชอร- โทรป
จารุวรรณ ภูศรี : บทบาทของการเติมตัวสงเสริมทองแดงในการเรงปฏิกิริยาการ สังเคราะหฟชเชอร-โทรปของโคบอลตบนเซอรโคเนียซึ่งเตรียมโดยวิธีเฟรมสเปรย.
อาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธ: ผศ.ดร.ชูวงศ ชัยสุข. 106 หนา.
วิทยานิพนธนี้ ศึกษาผลบทบาทของทองแดงตอประสิทธิภาพเชิงเรงปฏิกิริยาของโคบอล บนตัวรองรับเซอรโคเนียที่ถูกเตรียมดวยวิธีเฟลมสเปรยไพโลไลซิสในการสังเคราะหฟชเชอร
โทรป งานวิจัยนี้ถูกแบงเปนสองสวน สวนแรกเปลี่ยนปริมาณของทองแดงที่ถูกเติมลงบนตัวเรง ปฏิกิริยาโคบอลตเซอรโคเนียที่เตรียมจากเฟลมสเปรยไพโรไลซิสโดยสองวีธี คือการเคลือบฝง และเฟลมสเปรยไพโรไลซิส สวนที่สอง เปลี่ยนสัดสวนของโคบอลตที่ถูกเติมแบบเคลือบฝงตอ โคบอลตที่ถูกเติมไปในขั้นตอนเฟรมสเปรยไพโรไลซิสที่ถูกเติมบนตัวเรงปฏิกิริยา 3 เปอรเซ็นต
ทองแดงที่รวมกับเซอรโคเนียที่เตรียมดวยวิธีเฟลมสปรยไพโรไลซิส ตัวเรงปฎิกิริยาทั้งหมดถูก ทดสอบคุณลักษณะดวยวิธีการกระเจิงของรังสีเอกซ การดูดซับทางกายภาพดวยไนโตรเจน การดูด ซับทางเคมีดวยไฮโดรเจน และการวัดการรีดิวซแบบโปรแกรมอุณหภูมิ พบวาการใสทองแดงดวย วิธีเคลือบฟง จะพัฒนาความสามารถในการถูกรีดิวซของตัวเรงปฏิกิริยา และแสดงการเลือกเกิดกาซ เบา อยางไรก็ตาม การเพิ่มขี้นของทองแดงที่ถูกเติมสงผลนอยตอการกระจายตัวของผลิตภัณฑ
ในทางตรงกันขาม การเติมทองแดงไปพรอมกับโคบอลตเซอรโคเนียในขั้นตอนเ ฟลมสปรยไพ โรไลซิส แสดงการลดลงของมีเทนและแกสโซลีนแตเคโรซีนเพิ่มขึ้นโดย 3 เปอรเซ็นตทองแดง แสดงคาการเลือกเกิดเคโรซีนสูงที่สุด สุดทาย การเปลี่ยนสัดสวนของโคบอลตที่ถูกเติมแบบเคลือบ ฝงตอโคบอลตที่ถูกเติมไปในขั้นตอนเฟรมสเปรยที่ถูกเติมบนตัวเรงปฏิกิริยา 3 เปอรเซ็นตทองแดง ที่รวมกับเซอรโคเนียที่เตรียมดวยวิธีเฟลมสปรยไพโรไลซิสสงผลนอยตอการกระจายตัวของ ผลิตภัณฑ
ภาควิชาวิศวกรรมเคมี บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยศิลปากร ลายมือชื่อนักศึกษา
……….ปการศึกษา 2555 ลายมือชื่ออาจารยที่ปรึกษาวิทยานิพนธ
………สำ น ั ก หอส มุ ดกล า ง
f
Acknowledgements
This work was supported by the Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering and Industrial Technology, Silpakorn University and Graduate School for this project are thankfully admitted. The author would like to thanks to thesis my advisor, Assistant Professor Dr. Choowong Chaisuk, for his valuable suggestions and useful discussions resolve this thesis complete. Thanks also to Assistant Professor Dr.
Okorn Mekasuwandumrong for useful suggestions to my thesis. I would like to thank Dr.Tarawipa Puangpetch who has been the chairman of the committee, Associate Professor Dr. Joongjai Panpranot (members of the Center of Excellence on Catalysis and Catalytic Reaction Engineering, Department of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University), Assistant Professor Dr. Okorn Mekasuwandumrong, Dr. Veerayut Lersbamrungsuk who have been members of the committee.
Finally, I wish to thanks Poosri family, my friends, member of Chemical Engineering Reaction Laboratory on Silpakorn University for furtherance and support.