Zeolit Pt/H-β som isomeriseringskatalysator för biodiesel - Chalmers ...

publications.lib.chalmers.se

Zeolit Pt/H-β som isomeriseringskatalysator för biodiesel - Chalmers ...

2.1.3 Bärmaterial

Eftersom zeolit Pt/H-β är en heterogen katalysator är det av vikt att maximera ytarean för partiklarna.

Aluminium(III)oxid, Al 2 O 3 , bildar en kristallin porös struktur som ger stor yta, varför den

används som bärmaterial för katalysatorn. Aluminium(III)oxid har dessutom en smältpunkt på

2072 ◦ C, vilket är passande för reaktormiljöer med höga temperatur- och tryckförhållanden. Ytterliggare

en effekt som aluminium(III)oxiden bidrar med är att kristallstrukturen, som är uppbyggd

av oktahedriskt aluminium(III)oxid kan agera protontransport, vilket förbättrar den katalytiska

aktiviteten hos närliggande platinaagglomerat i katalysatosmassan [20].

Aluminium(III)oxid agerar även i vissa fall katalysator på egen hand. Exempelvis katalyserar

alumium(III)oxid Clausprocessen, men visar inga tecken på katalytisk aktivitet i någon av de för

processen viktiga reaktionerna [21].

2.1.4 Bindemedel

Som bindemedel används aluminium(III)klorhydrat; en saltförening som tillskrivs egenskaper som

de för oorganiska polymerer. Detta innebär att det kan användas som bindemedel i exempel

deodoranter men även som bindemedel till porösa katalysatorpartiklar där det bidrar till ökad

hållfasthet. Det aluminium(III)klorhydrat som används som bindemedel i katalysatormassan har

den stökiometriska sammansättningen Al(OH) 3−0,9 Cl 0,9 . För zeoliter är aluminium(III)klorhydrat

ett bra bindemedel då det tillåter porstrukturerna att vara intakta. Optimal bindemedelsfunktion

uppnås om aluminium(III)klorhydrat tillsätts som vätskelösning till aluminium(III)oxid och zeolit

och sedan kalcineras [22].

2.2 Egenskaper hos biodieseln

Biomaterialet i biodieseln framställs av vegetabiliska oljor och animaliska fetter, som är triglycerider.

Efter transesterifiering av triglycerider tillsammans med alkoxider skapas fettsyrametylestrar,

vilka tillsätts till fossil diesel för att skapa biodiesel [23].

Figur 1: Transesterifiering av en triglycerid. Vid transesterifieringen bildas tre fettsyrametylestrar.

Fettsyrametylestrarnas egenskaper beror till stor del av strukturen hos den längre kedjan av metylestern,

som kommer från triglyceriden. Egenskaperna påverkas exempelvis av kedjans längd, antal

dubbelbindningar i kedjan och eventuell förgrening av kedjan [23]. Fettsyrametylesterns egenskaper

bestäms dock inte enbart av den längre kedjan, eftersom även esterbindningen bidrar till egenskaperna.

Fettsyrametylestrarna är normalt längre linjära kedjor, vilket medför att de kan packas tätt

och att fryspunkten är högre jämfört med många andra molekyler i fossil diesel. Biodiesel med en

hög sammansättning av biomaterial har därmed dåliga köldegenskaper.

Biodieselns köldegenskaper karaktäriseras med temperaturerna cloud point, cold filter plugging

point och pour point [24]. Cloud point är ett mått på den temperatur då de tyngre fettsyrametylestrarna

kristalliseras och biodieseln övergår från att vara genomskinlig till att bli grumlig. När

6

More magazines by this user
Similar magazines