Geri Dön

Computational and experimental investigation of catalytic hydrogen production from ethanol

Etanolden katalitik hidrojen üretiminin hesaplamalı ve deneysel yöntemlerle incelenmesi

  1. Tez No: 170441
  2. Yazar: ENİS ÖRÜCÜ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 105

Özet

VII ÖZET ETANOLKEN KATALİTİK HİDROJEN ÜRETİMİNİN HESAPLAMALI VE DENEYSEL YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ Etanolden katalitik hidrojen üretimi, sabit sistemlerde ve taşıt araçlarında kullanılabilecek yakıt hücrelerine hidrojen sağlamak amacıyla tasarlanmış bir yakıt işlemcisi çerçevesinde incelenmiştir. Çalışmanın hesaplamalı bölümünde, etanolun katalitik dolaylı kısmi oksidasyon (total oksidasyon + buhar reformlama) yoluyla hidrojene dönüştürülmesine dayalı bir yakıt işlemcisinin modellenmesi ve benzetimi yapılmıştır. Benzetim çalışmalarında kullanılan termodinamik yaklaşım, etanolun bu yöntemle hidrojene dönüştürülmesinin olabilirliğini göstermenin yanı sıra ikincil bir su-gazı geçiş reaktörünün yararına ve karbon oluşmasını engellemek amacıyla yakıt işlemcisine dışarıdan su enjeksiyonun gerekliliğine de işaret etmiştir. Deneysel çalışmalarda ise, etanolun çift-metalli Pt-Ni katalizörü kullanılarak buhar reformlama yöntemiyle hidrojene dönüştürülmesinde reaksiyon sıcaklığı ile girişteki (buhar/etanol) mol oranının hidrojen verimine etkileri incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, buhar/etanol mol oram 5 olarak alındığında, (a) 823 K'de % 100 etanol dönüşmesi elde edildiğini, (b) 623 K'de etanol bozunma, 723 K'de etanol buhar reformlama, 773 K'de ise metan buhar reformlama reaksiyonlarının baskın olabileceğini, ve (c) hidrojen seçiciliğinin çok yüksek olması nedeniyle, en iyi etanol buhar reformlama sıcaklığının 723 K olduğunu göstermiştir. 673 K'de gerçekleştirilen kinetik deneyler ile buhar reformlama hızının etanole bire yakın pozitif bir mertebeden, buhara ise reaksiyonu kısıtlayan negatif bir mertebeden bağımlı olduğu belirlenmiştir.

Özet (Çeviri)

VI ABSTRACT COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF CATALYTIC HYDROGEN PRODUCTION FROM ETHANOL Catalytic conversion of ethanol was investigated within the framework of a fuel processor designed for supplying hydrogen to vehicular and stationary fuel cell applications. The computational part of the thesis involves modeling and simulation of a fuel processor based on catalytic ethanol conversion to hydrogen via indirect partial oxidation (a combination of total oxidation and steam reforming). Computer simulations indicate the thermodynamic feasibility of ethanol conversion to hydrogen and highlight the benefits of using a secondary water-gas shift reactor as well as the necessity for external water injection to the fuel processor for suppressing carbon formation. Experimental studies involve steam reforming of ethanol over a bimetallic Pt-Ni catalyst for analyzing the effects of reaction temperature and steam/ethanol ratio in feed on hydrogen yield. The results obtained show that at a steam/ethanol molar ratio of 5, (a) 100 per cent ethanol conversion may be achieved at 823 K, (b) ethanol decomposition, ethanol steam reforming and methane steam reforming are the likely reactions dominating at 623 K, 723 K and 823 K, respectively, and (c) the optimum reaction temperature for ethanol steam reforming is 773 K since the hydrogen selectivity at this temperature is remarkably high. Assessment of steam reforming kinetics at 673 K indicates positive dependence close to unity on ethanol and negative dependence on steam that inhibits the steam reforming process.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    750783

    Moleküler modelleme yöntemleri kullanılarak bazı enzim ve proteinlerin alosterik etki ile inhibisyon ve aktivasyonlarının araştırılması

    Investigation of inhibition and activation of some enzymes and proteins by allosteric effect using molecular modeling methods

    MEHMET MURAT YAŞAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL HAKKI SARPÜN

    PROF. DR. EROL EROĞLU

  2. Tez No

    139486

    Computational and experimental investigation of catalytic hydrocarbon fuel processing for autothermal hydrogen production

    Hidrokarbon yakıtların ototermal hidrojen üretimi için katalitik dönüşümlerinin bilgisayar destekli ve deneysel yöntemlerle incelenmesi

    AHMET KERİM AVCI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN

  3. Tez No

    286466

    Experimental and computational study of selective CO oxidation over Au/Al2O3 catalyst

    Au/Al2O3 katalizörü üzerinde seçimli CO oksidasyonunun deneysel ve hesaplamalı olarak incelenmesi

    TUĞBA DAVRAN CANDAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM

  4. Tez No

    544180

    Computational investigation of electronic and optical properties of metal nano-clusters supported on n-doped bilayer graphene structures

    Azot katkılı çift katmanlı grafen ile desteklenmiş metal nanokümelerinin elektronik ve optik özelliklerinin hesaplamalı incelenmesi

    ÖZLEM ÜNLÜ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    KimyaBolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İZZET MORKAN

  5. Tez No

    402323

    Effect of adsorbate interactions on catalytic reactivity: Elementary surface reactions on rhodium and cobalt

    Başlık çevirisi yok

    ALİ CAN KIZILKAYA

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Metalurji MühendisliğiTechnische Universiteit Eindhoven

    PROF. DR. J. W. NIEMANTSVERDRIET

Geri Dön