INSTITUTUL NAŢIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU TEHNOLOGII IZOTOPICE SI MOLECULARE Str. Donat 67-103, 400293, Cluj-Napoca, Romania Tel: +40-264-584037; Fax: +40-264-420042 Email: itim@itim-cj.ro, web: www.itim-cj.ro

 

 

 

 

 

 

 

 

Design by MM

             Termen finalizare: decembrie 2015

Titlul fazei 4: Tehnologie si instalatie de laborator de producere a hidrogenului din deseuri de biodiesel; studiu tehnico-economic si de mediu; diseminarea rezultatelor.
Rezultate: (1) glicerina purificata; (2) reactor catalitic; (3) metoda de purificare a glicerinei deseu pentru indepartarea compusilor incompatibili cu reformarea catalitica cu abur; (4) metoda de analiza a compusilor ce trebuie eliminati din glicerina deseu; (5) modelul matematic al procesului de reformarea catalitică cu abur a glicerinei si adaptarea lui la conditiile experimenatle folosite in acest proiect; (6) Raport ştiinţific şi tehnic care cuprinde rapoartele de experimentare pentru purificarea si analiza deseului de glicerina; studiile catalitice de stabilire a productiei de hidrogen din glicerina; schema tehnologica de principiu de purificare a glicerinei deseu (Anexa 1); proiectul reactorului catalitic (Anexa 2).	Diseminare: - 4 lucrari publicate; - 3 lucrari prezentate la conferinte internationale; - 1 lucrare prezentata la conferinta nationala. (vezi lucrarile)
(1) S-a stabilit metoda de purificare a glicerinei deseu pentru indepartarea sarurilor anorganice, a mono, di si tri-gliceridelor si a acizilor grasi liberi. Metoda are trei etape si este prezentata schematic in Anexa 1. Glicerina rezultata are un grad de puritate de 84% si a fost obtinuta prin urmatoarea succesiune de operatiii: (i) neutralizarea pH-ului alcalin cu H2SO4 98%, la 70°C, timp de 60 de minute (pana la atingerea unui pH de 1 ÷ 1,5); (ii) distilare sub vid la temperatura de cca. 80°C, sub un vid de aprox. 20 mm coloana apa, urmata de cresterea tempetarurii la cca. 100°C; (iii) purificare pe carbune activ pe o coloana de adsorbtie cu diametrul interior D = 0,15 m şi înălţimea stratului fix H = 0,60 m, cu un debit de ~13000 mL/h (13 L/h). (2) S-au elaborat si validat metode de analiza a constituentilor glicerinei brute cum sunt: continutul de monogliceride, digliceride si triglicerde, continut de FAMES, continut de metanol. (3) S-a elaborat modelul matematic al procesului de reformare catalitica cu abur a glicerinei. Pentru aceasta s-au adaptat ecuatiile cinetice gasite in literatura si s-au calculat noi valori ale constantelor de viteza ale reactiilor paralele luate in considerare de autorii respectivi. S-a studiat potrivirea dintre datele rezultate in urma modelului cu cele obtinute experimental obtinandu-se o corelatie foarte buna pentru temperatura si vitezele orare spatiale maxime studiate. (4) S-a studiat variatia productiei de hidrogen cu parametrii de lucru si cu tipul de catalizator. Pentru Ni/Al2O3 cea mai buna productie de hidrogen de 255 mL/min/gNi­ (STP) s-a obtinut la 650°C, 0,1 mL/min amestec glicerina-apa cu raportul molar 1-9, 133 mL/min gaz purtator. Din motive de optimizare a costurilor s-a decis ca temperatura optima de lucru sa fie in continuare stabilita la 550°C unde productia de hidrogen este de 210 mL/min/gNi­ (STP). S-a constatat ca promotarea cu Sn si Cu a catalizatorului nu aduce imbunatatiri ale productiei de hidrogen in conditiile studiate, desi s-a observat o crestere a conversiei glicerinei pentru acesti catalizatori. Promotarea cu oxizi bazici imbunatateste usor productia de hidrogen. (5) Pe baza rezultatelor experimentale obtinute pana in prezent s-a calculat, proiectat si realizat un reactor catalitic cu diametru dublu fata de cel utilizat pana in prezent pentru a fi integrat in instalatia de reformare catalitica a glicerinei. Acesta va fi testat in etapa viitoare a proiectului.