Länge leve katalysatorn! Nya testmetoder från Växjö universitet återskapar verkligheten i labbmiljö
Många industriella processer ger utsläpp som kan påverka både natur och människor negativt. Utsläppen kan minskas bland annat genom att använda katalysatorer som omvandlar skadliga ämnen till ofarliga. Katalysatorer kan även användas för produktion av nya kemiska ämnen.
Katalysatorerna påverkas dock negativt av processerna och måste regelbundet bytas ut. En katalysators livslängd kan variera från sekunder till flera år och byten är vanligen förenade med stora kostnader. Detta kan i förlängningen leda till att kraven på rening av utsläpp sänks eller att tillverkningskostnader för kemikalier blir onödigt höga. Det är därför viktigt att förstå hur katalysatorer påverkas i de aktuella processerna, hur länge de kan användas och vad som kan göras för att öka deras livslängd.
I en ny avhandling från Växjö universitet har kemiingenjören Ann-Charlotte Larsson studerat förgiftning av tre olika katalysatorer och främst då inverkan av submikrometerstora partiklar. I arbetet har hon utvecklat en helt ny metod för att skapa beläggning av partiklar och på så sätt återskapa industriella processförhållanden i laboratorieförsök. Metoden är baserad på generering och karakterisering av nanopartiklar och deras inverkan på katalysatordeaktivering – ett forskningsfält där Växjö universitet är bland de ledande i världen.
För att visa att den nyutvecklade metoden kan återskapa verkliga förhållanden har katalysatorerna jämförts med sådana som använts i fullskaleanläggningar för biobränsleeldning. Resultaten visar att den nyutvecklade metoden efter 10 timmars exponering ger samma typ av förgiftningfenomen avseende kemisk reaktivitet, ökning av mängd förgiftande ämne och penetration i katalysatorerna som kommersiellt exponerade katalysatorer uppvisar efter 6 500 timmar, vilket motsvarar upp till ett års användning.
I avhandlingen har Ann-Charlotte Larsson också studerat förgiftningsmetoder för gas- och vätskeformiga ämnen, metoder som använts för tidigare publicerade livslängdsstudier och de har jämförts både inbördes och med avseende på hur de återskapar industriell påverkan.
Totalt har tre olika katalysatorer och industriella processer undersökts för att förstå vilken inverkan gaser och partiklar haft på katalysatorernas livslängd. De två första processerna handlar om minskning av kväveoxidutsläpp från förbränning av biomassa och minskning av lösningsmedelsutsläpp från tryckeriprocesser. Den tredje processen gäller katalysatorer för framställning av väte och koloxid från biomassaförgasning. Denna del av avhandlingen är en del av det EU-finansierade CHRISGAS projektet med syfte utveckla tekniken för att ur förgasad biomassa få fram de mest miljövänliga och förnybara nya drivmedlen.
Ann-Charlotte Larsson arbetar sedan 1985 på ALSTOM Power Sweden AB i Växjö som processgruppchef. Sedan 2003 har hon varit industridoktorand vid avdelningen för bioenergiteknik vid Växjö universitet med finansiering från Vetenskapsrådet.
Avhandlingen ”Study of Catalyst Deactivation in Three Different Industrial Processes” försvaras den 2 februari 2007, kl. 13.00. Disputationen äger rum på Växjö universitet, sal M1083, Södra-salen. Opponent är professor Ferruccio Trifiro från Bologna University i Italien.
Kontaktinformation
Kontakta: Ann-Charlotte Larsson, telefon: 0470- 76 21 62 eller e-post ann-charlotte.larsson@vxu.se
Beställ boken från : Kerstin Brodén, Växjö University Press, telefon: 0470-70 82 67 eller
e-post: Kerstin.Broden@vxu.se
Praktiska upplysningar : Karin Knobloch, forskningssekreterare vid Institutionen för teknik och design, telefon: 0470-70 89 39.
