بهينه سازي فرايند اكسايش كاتاليستي مونوكسيدكربن به روش سطح پاسخ

هدف از اين پژوهش، مدل‌سازي و بهينه كردن پارامترهاي عملياتي موثر در فرايند اكسايش كاتاليستي گاز مونوكسيدكربن با استفاده از كاتاليست 15 درصد وزني اكسيد كبالت اكسيد سريم با نسبت وزني 5/1 از فلزكبالت به سريم بر پايه نانولوله‌هاي كربني چند ديواره به روش برنامه طراحي آزمايش سطح پاسخ است. بدين منظور تعداد سي آزمايش با استفاده از طراحي مركب مركزي توسط نرم‌افزار Design Expert 7.0.0 انجام شد كه چهار پارامتر آزمايشگاهي دما، غلظت مونوكسيدكربن، غلظت اكسيژن و سرعت فضايي در پنج سطح (2+ ،1+ ،0،1 ،2) به عنوان متغيرهاي مستقل انتخاب شدند. نتايج طراحي آزمايش، حاكي از صحت استفاده از يك معادله درجه دوم بين درصد تبديل گاز مونوكسيدكربن (متغير پاسخ) و چهار متغير مستقل است. داده‌هاي حاصل از روش سطح پاسخ نشان داد كه درصد تبديل به طور موثري تحت تاثير متغيرهاي دماي فرايند و غلظت گاز اكسيژن در خوراك ورودي است. مقادير بهينه پارامترهاي مورد مطالعه براي رسيدن به درصد تبديل 100% مونوكسيدكربن به دي‌اكسيدكربن تحت فرايند اكسايش كاتاليستي، بدين قرار است: دما= C°200، غلظت مونوكسيدكربن=ppm 780، غلظت اكسيژن= .%vol 25/5، سرعت فضايي= h1 10000. آناليز واريانس نشان داد كه ضريب همبستگي بالايي برابر با 9994/0=R2 بين داده‌هاي آزمايشگاهي و مقادير پيش‌بيني شده از مدل فرضي براي متغير پاسخ برقرار بوده كه بيانگر صحت استفاده از مدل فرضي براي كاتاليست ساخته شده در محدوده شرايط عملياتي مورد استفاده است.