נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
הכנה ובחינה של La1.6Sr0.4FeCoO6 (Double-Perovskite) לייצור גז-סינתזה באמצעות חמצון חלקי של מתאן בשיטת Chemical-Looping
Preparation and testing of La1.6Sr0.4FeCoO6 double-perovskite for syngas production via chemical looping methane partial oxidation
תקציר בעיברית
הפקה של גז-סינתזה , תערובת של מימן ופחמן חד חמצני, ניתנת לביצוע על ידי חמצון חלקי של מתאן. תהליך זה טומן בחובו מספר מכשולים כמו סכנת פיצוץ כאשר מתאן וחמצן טהור באים במגע בטמפרטורה גבוהה והצורך בהפרדת אוויר לקבלת חמצן טהור. עבודה בשיטתChemical looing (CL) יכולה לסייע בפתרון בעיות אלה. בשיטה זו תגובת החמצון חלקי, מחולקת לשלבי חמצון וחיזור. מקור החמצן בשלב החיזור הוא מחמצני גביש של נשא חמצן מוצק (OC) אשר נצרכים על ידי המתאן על מנת ליצור גז סינתזה. בשלב החמצון, חמצני הגביש מחודשים באמצעות הזרמת אוויר. בשיטה זו, מגע ישיר בין מתאן לגז חמצן נמנעת ואין צורך בחמצן טהור. החומר LSF (La0.8Sr0.2FeO3 - Perovskite) , מוכר כנשא חמצן בתגובת CL-POM . מחקר שנעשה בקבוצתנו בחן את ביצועיו ב- 900°C. במסגרת מחקר זה, נתגלה שניתן לשמור על רמה גבוהה של חמצני גביש זמינים לחמצון במהלך שלב החיזור על ידי הזנה משותפת של פחמן דו חמצני במקביל למתאן. על מנת לחקור דרכים אפשריות להורדת טמפרטורת ההפעלה, LSFC (La1.6Sr0.4FeCoO6 Double-Perovskite) , עם החלפה חלקית של ברזל בקובלט במבנה הגביש נחקר בפרויקט זה. מטרת הפרויקט הינה לסנתז את ה- LSFC בשיטת sol-gel וללמוד את ביצועיו בתהליך CL-POM ב- 850°C.
תקציר באנגלית
The production of syngas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide, can be performed through partial oxidation of methane (POM). POM have several obstacles such as the risk of explosion when methane and pure oxygen are premixed in high temperature, and the need for air separation to attain pure oxygen. Therefore, chemical looping (CL) approach can be applied to address these challenges. In chemical looping, the POM reaction is divided to reduction and oxidation steps. The source of oxygen in the reduction step is lattice oxygen from a solid oxygen carrier (OC) which is consumed by methane to generate syngas. In the oxidation step, the lattice oxygen is regenerated simply with air. In this way, direct contact between methane and gaseous oxygen is prevented, and there is no need in pure oxygen. LSF (La0.8Sr0.2FeO3) perovskite is a well-studied OC which had been used in previous studies for CL-POM at 900°C. Our lab discovered that a high level of lattice oxygen available for oxidation can be maintained during the reduction step with co-feeding of CO2. Aiming to examine potential ways to reduce the operating temperature, LSFC (La1.6Sr0.4FeCoO6), a double perovskite with the partial substitution of lattice Fe with Co, is examined in this project. The purpose of this project is to synthesize the LSFC using the sol-gel method and study its performance in CL-POM at 850°C.