Geri Dön

Kobalt ve demir içerikli silikat katalizörlerin sentezi, karakterizasyonu ve amonyaktan hidrojen eldesi için kullanımı

Synthesis, characterization and usage of cobalt and iron based silicate catalysis for production of hydrogen from ammonia

  1. Tez No: 322932
  2. Yazar: NALAN GÜLÇİN KAYKAÇ
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DİLEK VARIŞLI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 137

Özet

Çevre dostu alternatif enerji kaynakları arasında büyük önem taşıyan hidrojen özellikle yakıt hücrelerinde kullanılmaktadır. Hidrojenin depolanması ve yüksek saflıkta elde edilebilmesi araştırmacıların üzerinde durdugu önemli noktalardır. Yüksek hidrojen kapasitesine sahip olan Amonyağın katalitik parçalanma reaksiyonu, COx içermeyen hidrojen üretimininde büyük önem taşımaktadır. Bu çalışma kapsamında, amonyaktan yüksek dönüşüm oranlarında hidrojen eldesini gerçekleştirebilecek nitelikte, geçiş metali ve silikat temelli nanokompozit yapıda gözenekli katalizörlerin sentez, karakterizasyon ve aktivite çalışmaları yapılmıştır. Ucuz ve yaygın bulunabilen kobalt ve demir metalleri ile, farklı Co/Si ve Fe/Si mol oranlarında hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak bir seri katalizör hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörlerin aktiviteleri sabit yataklı akış reaktöründe 400-750 oC aralığında test edilmiştir. Kullanılan silikat kaynağının metallerin yapıya girmesi ve aktivitesinde önemli etkisi oldugu görülmüştür. Saf amonyak gazının 250 ml/dak gecirilmesi ile gerçekleştirilen deneylerde tüm katalizörlerin 500 oC üzerinde aktivite gösterdigi, içlerinden en yüksek aktivitenin kobalt esaslı katalizörler için CSAK15, demir esaslı katalizörler için FSAK05 olduğu görülmüştür. Genel olarak 750 oC ve üzerinde tüm katalizörler için toplam dönüşüm görülmüştür. Promoter (güçlendirici) olarak KOH kullanımının demir ve kobalt katalizörlerin her ikisinde de aktiviteyi arttırıcı nitelikte olduğu belirlenmiştir. Kobalt öncül maddelerinden kobalt asetat kullanırak hazırlanan katalizörlerden diğerlerine göre daha yüksek aktivite elde edildiği belirlenmiştir. Reaksiyon öncesi indirgemeleri gerçekleştirilen katalizörler için İndirgenme süresi ve sıcaklığının aktiviteye olumlu etkisi olduğu görülmüştür. Hazırlanan katalizörlerin 600 oC sıcaklıkta 100 dakika süresince aktivitelerini korudukları görülmüştür.Anahtar Kelimeler : COx içermeyen Hidrojen, Amonyak Parçalanması, Co-Silikat Mezogözenekli Katalizörler, Fe-Silikat Mezogözenekli Katalizörler

Özet (Çeviri)

Hydrogen is an important enviromentally friendly alternative energy source which is used in fuel cells especially. The storage and trasportation is important points which researchers fell upon it. The catalytic decomposition of ammonia which has high hydrogen capacity is an important reaction cause there is not any COx by-products. In my thesis study, transition metal ? silicate based nanocomposite porous catalysts to get hydrogen from ammonia with high yield is prepared and related characterization and kinetic studies are carried out. A series of catalysts is prepared by hydrothermal synthesis method with cheap and easy available Co and Fe metals, by using different Co/Si and Fe/Si ratios.The prepared catalysts are tested in a fixed bad flow reactor, between 400 - 750 oC. It is seen that used silicate sources plays an important role on metals dispersion into the catalyst and the activity. All catalysts gave an activity above 500 oC. The most active catalyst is CSAK15 for cobalt catalysts and FSAK05 for iron catalysts. Both gave a %100 conversion at 700oC and relatively high conversions also at lower temperatures. Generally all catalysts gave total conversion above 750 oC. It is determined that KOH usage as a promoter increased the activity for both cobalt and iron catalysts. Using of cobalt asetate as a cobalt precursor increased the activity. Hydrogen reduction time and temperature also effected the activity of the catalysts. Prepared catalysts arestable at 600 oC for 100 min.Keywords : COx free Hydrogen, ammonia decomposition, Co- Silicate Mesoporous Catalysts, Fe-Silicate Mesoporous Catalyst

Benzer Tezler

  1. 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

    Türkçe

    2012

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL

  2. Development of alternative Fischer-Tropsch catalysts for conversion of synthesis gas into liquid fuels

    Sentez gazından sıvı yakıt üretimine yönelik alternatif Fischer Tropsch katalizörlerinin geliştirilmesi

    MURAT BARANAK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL

  3. 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

  4. Küre masif zengin cevherde baz, değerli, nadir metallerin dağılımları ve kazanılması

    Distribution of base, rare and precious metals and their recovery in Küre massive ore

    SEVİL YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. SUNA ATAK

  5. Kaynak edilebilen kobalt ve demir esaslı alaşımların yüksek sıcaklıkdaki aşınma davranışları

    High temperature wear behaviour of weldable cobalt and iron based alloys

    HALİS ÇELİK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1991

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. E. SABRİ KAYALI