شنبه / ۲۷ دی / ۱۴۰۴
×
خدمات ازمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست

 

آنالیز TPR  (احیا برنامه‌ریزی‌شده حرارتی)

معرفی آزمون

آنالیز TPR یکی از حیاتی‌ترین تست‌ها برای شناسایی دمای بهینه فعال‌سازی کاتالیست‌های اکسیدی است که در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست انجام می‌شود. در این آزمون، کاتالیست در معرض جریان گاز احیاکننده (معمولاً هیدروژن) قرار گرفته و هم‌زمان دمای آن افزایش می‌یابد. این تست مشخص می‌کند که در چه دمایی و با چه شدتی، اکسیدهای فلزی روی پایه کاتالیست به حالت فلزی (فعال) تبدیل می‌شوند. نتایج TPR برای تعیین استراتژی عملیاتی در واحدهای صنعتی و جلوگیری از هدررفت انرژی بسیار تعیین‌کننده است.

کاربردها

  • تعیین دقیق دمای احیا (Reduction Temperature) : شناسایی دمای بهینه برای فعال‌سازی کاتالیست‌های حاوی نیکل، مس، کبالت و فلزات گران‌بها (Noble Metals)
  • بررسی برهم‌کنش بین فاز فعال و پایه (MSI-Metal-Support Interaction) : تحلیل قدرت پیوند بین فاز فعال و پایه کاتالیست در مرکز خدمات آزمایشگاهی ایران
  • شناسایی گونه‌های مختلف اکسیدی موجود در ساختار کاتالیست بر اساس دمای احیای آن‌ها: تفکیک و شناسایی گونه‌های مختلف اکسیدی (مثلاً تشخیص NiO آزاد از اسپینل NiAl۲O۴ ) بر اساس دمای احیای هر کدام
  • تعیین ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن (OSC): محاسبه میزان اکسیژن قابل مصرف در کاتالیست‌های سه‌راهه (TWC) و سیستم‌های اکسیداسیونی
  • بهینه‌سازی شرایط اولیه (Pre-treatment) کاتالیست‌ها قبل از ورود به رآکتور: تعیین پروتکل‌های عملیاتی دقیق برای آماده‌سازی کاتالیست‌ها قبل از بارگذاری در رآکتورهای صنعتی

 

مشخصات و ویژگی‌ها

  • بهره‌گیری از دستگاه‌های Micromeritics مدل AutoChem II و ۲۹۵۰ با قابلیت ثبت داده‌های دینامیک
  • مجهز به آشکارساز TCD با حساسیت فوق‌العاده برای اندازه‌گیری دقیق میزان مصرف هیدروژن
  • قابلیت انجام آزمون در اتمسفرهای مختلف و نرخ‌های گرمایش متنوع با دقت بسیار بالا
  • ارائه نمودارهای تحلیلی دقیق جهت تفکیک فرآیندهای احیای چندمرحله‌ای در این مرکز
  • دارای گواهی ایزو ۱۷۰۲۵

معرفی روش آزمون

در فرآیند انجام این تست در مرکز خدمات آزمایشگاهی شرکت ایران کاتالیست، نمونه ابتدا در جریان گاز خنثی پاکسازی شده تا رطوبت و گازهای مزاحم حذف شوند. سپس جریان گاز حاوی هیدروژن (مثلاً ۵٪ هیدروژن در آرگون) از روی نمونه عبور داده شده و دمای کاتالیست به صورت خطی افزایش می‌یابد. با شروع فرآیند احیا، هیدروژن توسط نمونه مصرف شده و غلظت آن در گاز خروجی کاهش می‌یابد. دستگاه AutoChem  این تغییرات را به صورت پیک‌های متناسب با دما ثبت می‌کند که مساحت آن‌ها نشان‌دهنده مقدار کل هیدروژن مصرفی و به تبع آن، میزان فلز قابل احیا در کاتالیست است.

استانداردها

  • ASTM D3908: روش استاندارد برای تعیین ویژگی‌های احیای کاتالیست‌های فلزی
  • ISO 15901 : استاندارد بین‌المللی توصیف ویژگی‌های شیمیایی سطح مواد جامد
  • UOP 954 : روش تخصصی برای تعیین رفتار احیای کاتالیست‌های حاوی فلزات بر روی پایه‌های اکسیدی