Comparative study of low temperature water gas shift reaction over particulate and monolithic catalysts
Parçacıklı ve monolitik katalizörlerde su gazı geçiş reaksiyonunun karşılaştırmalı çalışması
- Tez No: 246275
- Danışmanlar: PROF. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN, YRD. DOÇ. AHMET KERİM AVCI
- 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: 85
Özet
Parçacıklı ve monolit yapılar üzerine yüklenmiş destekli Pt-CeO2 katalizörlerinin katalizlediği düşük-sıcaklık su gazı geçiş (LTWGS) reaksiyonu 225-300oC sıcaklık aralığında, ideal ve gerçekçi girdi karışımları kullanılarak incelendi. Su gazı geçiş reaksiyonu için üç ayrı katalizör, parçacıklı 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx/?-Al2O3 ve 1.4wt.%Pt-10wt.%CeOx/?-Al2O3 ve monolit 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx/?-Al2O3, kullanıldı. Yapılan parametrik deneysel çalışmalarda, H2O/CO oranının, girdiye H2 veya CO2 eklenmesinin, girdiye H2 ve CO2 eklenmesinin, ve katalizörün CeO2 içeriğinin CO dönüşmesi üzerindeki etkileri araştırıldı. İnert N2 ortamında yüzde beş mol CO içeren girdide H2O/CO oranları 1, 2, 3, 5 ve 7 olarak değiştirildi; oran yükseldikçe reaksiyonun ürün tarafına kaydığı ve CO dönüşmesinin arttığı gözlendi. Girdiye H2 veya CO2 eklenen deneylerde H2O/CO oranı 3 ve girdi bileşimi mol bazında %5 CO, %15 H2O, %25 H2 veya %10 CO2 ve inert N2 olarak belirlendi. 225oC de girdiye H2 veya CO2 eklenmesi Le Cheatelier ilkesine göre ileri reaksiyonu yavaşlatarak CO dönüşmesini azalttı. H2 ve CO2 nin birlikte eklenmesi dönüşmede çarpıcı bir düşüşe yol açtı; düşük-sıcaklık su gazı geçiş reaksiyonu için tüm sıcaklık aralığını tamamlamak amacıyla bu deneyler 250 ve 275oC de tekrarlandı. CeO2 yüzdesi iki katına çıkarılarak 1.4wt.%Pt-10wt.%CeOx/?-Al2O3 parçacıklı katalizörü ile gerçekçi girdi karışımı kullanılarak yapılan ek deneyler CO dönüşmesini önemli ölçüde etkilemedi. Parçacıklı 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx katalizörü ile aynı miktarda metal ve katkı içeren, kordierit monolit yapı üzerine yüklenmiş Pt-CeO2 monolit katalizörlerinin katalitik etkinlikleri incelendi; gerçekçi girdi karışımıyla 250-300oC sıcaklık aralığında elde edilen deney sonuçları, yüksek CO dönüşmelerine erişilebilmesi için monolitlerin aynı bileşimdeki parçacıklı katalizörlere nazaran daha yüksek sıcaklıklar gerektirdiğini gösterdi.
Özet (Çeviri)
Low temperature water gas shift (LTWGS) performance of supported Pt-ceria catalysts was investigated over particulate and monolithic structures using both pure and mixed realistic feed compositions in the 225-300oC range. WGS reaction was carried out using three different catalysts, 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx/?-Al2O3 and 1.4wt.%Pt-10wt.%CeOx/?-Al2O3 in particulate form and 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx/?-Al2O3 in monolithic form. The experimental work involved a parametric study of the effects on CO conversion of steam to CO ratio, H2 or CO2 addition to the feed, simultaneous addition of H2 and CO2 to the feed, and cerium oxide loading. H2O/CO ratios of 1, 2, 3, 5 and 7 were used over the particulate 1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx/?-Al2O3 catalyst at 225°C with 5 mol% CO in inert N2; increasing values of this ratio shifted the WGS reaction to the product side and increased CO conversion. H2 and CO2 addition effects were tested solely at the H2O/CO ratio of 3 with feed containing 5 mol% CO, 15 mol% H2O, 25 mol% H2, and 10 mol% CO2 in inert N2. The existence of H2 or CO2 in feed suppressed CO conversion according to Le Cheatelier?s Principle. A more drastic decrease was observed in conversion when H2 and CO2 co-existed in the feed at 225°C. Experiments with both H2 and CO2 in the feed were repeated at 250 and 275°C to cover the temperature range of LTWGS. Catalyst performance under mixed feed conditions was also tested by doubling the ceria in particulate catalyst 1.4wt.%Pt-10wt.%CeOx/?-Al2O3; and no significant change was observed in CO conversion. Catalytic activity of monolithic Pt-ceria catalysts were examined by loading precursor having the same metal and promoter amounts (1.4wt.%Pt-5wt.%CeOx) as the particulate catalyst onto a cordierite monolith structure; results of mixed feed experiments at 250-300oC showed that monoliths require higher temperatures for reaching the CO conversion levels of particulate catalysts with similar composition.
Benzer Tezler
- Kendiliğinden ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi yöntemi ile yeni ve özel alaşımların üretimi ve geliştirilmesi
Investigation of new and noble alloys productions by self-propagating high-temperature synthesis method
MURAT ALKAN
Doktora
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONURALP YÜCEL
DOÇ. DR. CEVAT BORA DERİN
- Sıcak yapay gazdan katalitik amonyak giderimi
Catalytic ammonia removal from hot syngas
YELİZ ÇETİN
Doktora
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Benzin ve metanol yakıtlı bazı ateşlemeli motorlarda performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM KORKMAZ
- Pişmiş toprak tuğla, bimsbeton, gazbeton ve perlitli yapı malzemelerinin fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
A Comparative study of brick, pumice concrete, autoclaved aerated concrete and perlite construction materials including physical, chemical and mechanical properties
YUNUS EMRE ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA E. KARAGÜLER
- Hafif duvar tuğlası üretiminde perlit ve bazı katkıların etkilerinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
LEYLA TANAÇAN