Geri Dön

Metandan katalitik yolla hidrojen üretimi

Catalytic hydrogen production from methane

PDF İndir

  1. Tez No: 252962
  2. Yazar: MUSTAFA KARAKÖSE
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ALAİTTİN HASTAOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 84

Özet

Fosil yakıtların çevreye verdikleri NOx, SOx and VOC gazların zararından dolayı, hidrojen enerjisi gelecek için fosil yakıtlara alternatif olarak düşünülmektedir. Hidrojenin kullanım alanlarını yakın bir gelecekte yakıt hücresi sistemleri oluşturacaktır. Hidrojenin yakıt olarak kullanılıp, kimyasal enerjisinin elektrik enerjisine çevrilebildiği yakıt hücresi sistemleri için ekonomik ve verimli H2 üretimi hayati önem taşımaktadır. Isıl yöntemlerle hidrojen üretim proseslerinden biri metandan kısmi oksidasyonla katalitik yolla hidrojen üretimidir.Bu çalışmada metanın kısmi oksidasyon reaksiyonuyla hidrojen elde etmek için kullanılan katalizörler Ni precursorun Ce, Zr, Al'un birlikte çökeltme yöntemiyle hazırlanmış değişik bileşimlerinden oluşan destek malzemesi üzerine ıslak emdirme yöntemiyle tutturulmasıyla sentezlenmiştir. Ni/Ce0.2Zr0.1Al0.7 (10%Ni), Ni/Ce0.2Zr0.2Al0.6 (15%Ni), Ni/Ce0.25Zr0.75 (10%Ni), Ni/Ce0.25Zr0.75 (15%Ni), Ni/Ce0.4Zr0.1Al0.5 (10%Ni) katalizörler ve bu katalizörlerle kıyaslamak için kullanılan ticari katalizör, 1 atm basınçta 650 oC'den 800oC'ye kadar seramik yünü yatak olarak kullanılarak diferansiyel modda çalışan dikey kurulumlu bir dolgu yataklı tüp reaktöre yerleştirilerek aktivasyon testleri yapılmıştır. Gaz kromatoğraf yardımıyla ürün bileşimi tespit edilerek hidrojen üretimindeki veriminin sıcaklıkla olan değişimi, katalizörün sıcaklığa göre etkinliği ve CH4 dönüşümünün sıcaklıkla ve zamanla olan değişimi hesaplanmıştır. Ayrıca katalizörlerin XRD, EDX, TEM ve SEM analizleriyle karakterizasyonu yapılmıştır. Bu verilere göre 650 oC ve 1 atm basınçta NiO/Ce0.25Zr0.75 (10%Ni) katalizörü 150 dakika boyunca, ticari katalizör de dahil sentezlenen diğer katalizörler arasında %99 hidrojen verimle, %86 CH4 dönüşümle en iyi performansı göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Hydrogen is considered as an alternative energy source of the future to fossil fuels due to the detrimental effects of NOx, SOx and VOC emissions to the environment. In the near future, fuel cells will become systems using hydrogen in the biggest amount. Economical and effective hydrogen production has a vital importance for fuel cell systems converting chemical energy to electrical energy. One of the hidrojen production processes via thermal process is catalytic partial oxidation of methane.In this study, catalysts used for hydrogen production via partial oxidation of methane were prepared by the wet impregnation of Ni precursor on support material synthesized by coprecipitation method with different combinations of Ce, Zr and Al. The activation tests of Ni/Ce0.2Zr0.1Al0.7 (10%Ni), Ni/Ce0.2Zr0.2Al0.6 (15%Ni), Ni/Ce0.25Zr0.75 (10%Ni), Ni/Ce0.25Zr0.75 (15%Ni), Ni/Ce0.4Zr0.1Al0.5 (10%Ni) and commercial catalyst used for comparison were done by means of fixed bed reactor working in the differential mode from 650 oC to 800 oC at 1 atm. Hydrogen yield vs temperature, catalyst activity vs temperature, CH4 conversion vs time and temperature were obtained by means of GC analyses. In addition to this, catalysts were investigated by XRD, EDX, TEM and SEM characterization techniques. According to these data, NiO/Ce0.25Zr0.75 (10%Ni) display the best performance with 96% hydrogen yield, 86% CH4 conversion in the duration of 150 minutes under 650oC and 1 atm pressure among other synthesized catalysts and commercial one.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    216449

    Kinetics of hydrogen and filamentous carbon production by catalytic cracking of methane

    Metandan katalitik parçalanma ile hidrojen ve filament yapısında karbon üretiminin kinetiği

    REYYAN KOÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    EnerjiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ERDOĞAN ALPER

  2. Tez No

    315963

    Hidrojen üretimi amacıyla muhtelif yakıtlarla kullanılabilecek düşük emisyonlu katalitik yakıt işlemci için katalizör geliştirilmesi

    Catalyst development for low-emission multi-fuel processors for hydrogen production

    HALİT EREN FİGEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Kimya MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMA Z. BAYKARA

  3. Tez No

    325588

    Catalytic synthesis gas production in microchannel reactors

    Mikrokanal reaktörlerde katalitik sentez gazı üretimi

    EYUP ŞİMŞEK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    EnerjiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI

    PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN

  4. Tez No

    637812

    Design of mesoporous small-pore zeolites for direct conversion of methane to methanol

    Metandan direkt metanol eldesinde mezo-gözenek ilaveli küçük-gözenekli zeolit tasarımı

    ÖZGÜN MEMİOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ BAHAR İPEK TORUN

  5. Tez No

    354583

    Hydrogen and carbon nanotube production via catalytic decomposition of methane

    Metanın katalitik ayrışması ile hidrojen ve karbon nanotüp eldesi

    CANSU DENİZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ

Geri Dön