Study of low temperature water gas shift reaction on promoted Au/Al2O3 catalysts
Katkılandırılmış Au/Al2O3 katalizörlerde düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonunun incelenmesi
- Tez No: 246022
- Danışmanlar: DOÇ. DR. RAMAZAN YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Bu çalışmada düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu için katkılandırılmış altın bazlı katalizörlerin aktivitelerinin test edilmesi amaçlanmıştır. Öncelikle ağırlıkça 1%Au/1.25%MOx/?-Al2O3 (M= Ce, Mg, Fe, Mn, Co, Ni) katalizörler, katkı malzemesinin alüminaya emdirilmesi ve ardından altının homojen tortu çöktürmesi yöntemi ile bu komplekse eklenmesi ile hazırlanmıştır. Katalizörler bir akışlı reaktör sisteminde test edilmişler ve hiçbiri hacimce 5% CO, 15% H2O, 60% H2 ve balans olarak He içeren gaz karışımında kayda değer düzeyde CO dönüşümü vermemiştir. Literatürde seryum oksitin (katkı ya da destek olarak) düşük sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu üzerindeki olumlu etkilerini gösteren bulgular dikkate alınarak çalışmaya sadece bu katkı ile devam edilmiştir. Katalizördeki seryum miktarının ağırlıkça yüzde 1.25'ten ağırlıkça yüzde 10'a çıkarılması CO dönüşümünü büyük ölçüde artırmış, seryumun ağ. yüzde 20' ye çıkarılmasının etkisi ise oldukça düşük olmuştur. Altın etkisi ise x%Au/20%Ce/?-Al2O3 katalizörü üzerinde test edilmiştir. Katalizörün altın içeriğinin ağ. 1% den ağ. 3% çıkarılmasıyla aktivite düştüğü halde ağ. 5 % Au içeren katalizör daha yüksek etkinlik göstermiştir. Üç farklı (1, 2, 3) H2O/CO oranının CO dönüşümü üzerindeki etkisi en iyi sonuç veren 5%Au/20%Ce/?Al2O3 katalizör üzerinde denenmiş ve su buharının artmasıyla birlikte performansın artığı gözlenmiştir. Ayrıca, deneylerde H2 ve CO2 içermeyen (5% CO, 15% H2O ve balans olarak He), 15% CO2 içeren, 60% H2 içeren ve 15% CO2 ve 60% H2 gazlarını birlikte içeren dört farklı gaz karışımının CO dönüşümüne etkisi en iyi sonuç veren katalizör üzerinde test edilmiştir. Beslemedeki 15% CO2`in CO dönüşümüne negatif etkisi son derece sınırlı olmakla birlikte, 60% H2 ilavesi dönüşümü ciddi biçimde düşürmüştür. Beklendiği gibi en düşük dönüşüm beslemede 15% CO2 ile 60% H2`nin birlikte bulunduğu durumda elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The goal of this research was to test the activity of the promoted Au/Al2O3 catalyst for the low temperature water gas shift (LT-WGS) reaction. First, a series of 1.25 wt.% Au/MOx/?-Al2O3 (M= Ce, Mg, Fe, Mn, Co, Ni) catalysts were prepared by impregnation of the metal oxide promoter on alumina support followed by the homogeneous deposition precipitation of Au on the promoter-alumina complex. The catalysts were tested in a microflow reaction system. It was found that these promoted catalysts were non-active for the WGS reaction under 5% CO, 15% H2O, 60% H2 and balance He. Considering that previously reported studies had mainly focused on CeO2 promoted/supported catalyst due to its significant positive effects on WGS activity, the study was continued only with the Ce containing catalyst. The activity of the catalyst increased with increasing Ce loading from 1.25 wt.% to 10 wt.% significantly while the increase in the activity was minor with the further increase of the ceria content to 20 wt.%. The effect of Au loading was also investigated for x%Au/20wt.%Ce/?-Al2O3 catalyst and the CO conversion decreased first with the increasing Au content from 1 wt.% to 3 wt.% but it increased with further increase of Au to 5 wt.%. On the best performing catalyst (5wt.%Au/20wt.%Ce/?-Al2O3) three different (1, 2, 3) H2O/CO ratios were studied and it was observed that the activity increased with the increasing water vapor pressure. Moreover, activity of 5wt.%Au/20wt.%Ce/?-Al2O3 catalyst was evaluated for the WGS reaction under different reaction conditions including without H2 and CO2 (only 5% CO, 15% H2O and balance He), with 15% CO2 but without H2, with 60% H2 but without CO2 and with both 15% CO2 and 60% H2. Although the negative effect of the presence of 15% CO2 in the feed was quite small, the conversion decreased dramatically with the addition of 60% H2. The presence of CO2 and H2 in the feed together resulted the lowest conversion as expected.
Benzer Tezler
- Low temperature water gas shift reaction over promoted pt-based catalysts
Katkılandırılmış platin bazlı katalizörler üzerinde düşük-sıcaklık su-gazı geçiş reaksiyonu
FATMA AKPINAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. RAMAZAN YILDIRIM
- Fischer Tropsch sentezi için zeolit destekli demir katalizörlerin geliştirilmesi
Development of zeolite supported iron based catalysts for Fischer Tropsch synthesis
BETÜL GÜRÜNLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- Fischer Tropsch sentezi için alümina destekli kobalt katalizörlerin geliştirilmesi
Development of alumina supported cobalt catalysts for Fischer Tropsch synthesis
CEMİLE ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALPER AYDIN
- Hafif olefin üretimi için destekli demir temelli fıscher tropsch katalizörleri üzerinde bir kinetik çalışma ve model analizi
A kinetic study and model analysis on supported iron based fischer-tropsch catalysts for light olefin production
KEREM BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
DR. ABDULLAH Z. TURAN
- Promotörlerin Fisher-Tropsch katalizörlerinin performansına etkisinin incelenmesi
Investigation of effects of the promoters on performance of Fischer-Tropsch catalysts
DENİZ UYKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL