An experimental study on mixed reforming performance of Co-based catalysts
Metanın karışık reformlanmasında kobalt bazlı katalizörlerin performansı hakkında deneysel çalışma
- Tez No: 371753
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Bu çalışmanın ana amacı, zirkonya üzerinde desteklenmiş kobalt bazlı çift metalli katalizörlerin karışık reformlanma, kuru + buhar reformanlanması ve kuru reformlanma + kısmi oksidasyon, reaksiyonundaki aktivitenin deneysel olarak incelenip geliştirilmesi, ve ideal oksijen kaynağı besleme değerlerinin bulunmasıdır. Co/ZrO2 katalizörü, oksijen taşıma kapasitesini, elektron transfer regulasyonunu iyileştirerek, geliştirdiği bilinen Ce ile güçlendirilmiştir. 10 wt.%Co-2 wt.%Ce/ZrO2 katalizörü hazırlanmıştır ve bu katalizör karışık reformlanma performansının ölçülmesi amacıyla deneysel testlere tabi tutulmuştur. Sıcaklık, CH4/CO2 besleme oranı ve ek oksijen konsantrasyon seviyesi, bu deneyin parametreleri olarak seçilmiştir. Sonuçlara göre, karışık reformlanma reaksiyonu aktivitesinde sıcaklığın artışı ile artış sağlanmıştır. Karışık reformlanmanın genel performansı ve stabilitesi kuru reformlanmaya göre iyileşme göstermiştir. CH4/CO2 besleme oranının düşük olduğu şartlarda, CO2 dönüşümünün daha yüksek olduğu ve H2/CO oranı seçiciliğinin istenen düzeye daha yakın oldüğu gözlemlenmiştir. Besleme karışımındaki ek oksijenin konsantrasyon seviyesi değiştirilerek aktivitenin daha kararlı hale gelmesinin sağlanabileceği ve ürün H2/CO ürün oranının istenilen şekilde kontrol edilebileceği belirlenmiştir. Reaktördeki kok birikimi, besleme akışındaki O2 oranı yükseltilince, azalmıştır. Ayrıca, ek O2 kaynağının buhar veya oksijen olmasının aktiviteyi fazla etkilemediği gözlenmiştir. Ancak H2/CO ürün oranının bire yakın olması için kuru reformlanma ve kısmi oksidasyondan oluşan karışık reformlanma daha uygundur. Taze indirgenmiş ve reaksiyonlarda kullanılmış katalizörlerin XPS analizleri CO2 dönüşümünün yüzeydeki Co2+/Co3+ oranında pozitif olarak etkilendiğini göstermiştir. O2 ile gerçekleşen karışık reformlanmada kullanılan örneklerin yüzeyindeki Ce3+/Ce4+ oranı düşüş göstermiştir, bu sonuç oksijenin aktif sitelerdeki kullanımındaki iyileşmeyi işaret etmektedir . İdeal reaksiyon şartları, yüksek sıcaklık, düşük CH4/CO2 besleme oranı ve yüzeydeki karbon temizlemeye yetecek oranda ek O2 besleme oranları olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
The major purpose of this research study is to investigate the mixed reforming, both CDRM + SR and CDRM + POX, activity over Co-Ce/ZrO2 bimetallic catalyst, and to experimentally determine the optimal mixture of oxygen sources for the improved catalytic performance. 10 wt.%Co-2 wt.%Ce/ZrO2 catalyst was prepared and tested for its mixed reforming performance. Temperature, CH4/CO2 feed ratio and additional oxygen concentration levels in the feed during mixed reforming tests were used as experimental parameters. The results have shown that, mixed reforming, CDRM + SR and CDRM + POX, activity increase with an increase in temperature. The overall performance and stability in mixed reforming compared to those in individual CDRM has improved with the addition of steam and oxygen. It is observed that the lower CH4/CO2 feed ratios have resulted in higher CO2 conversion and better selectivity. It is concluded that stable activity can be achieved and H2/CO product ratio can be controlled by changing additional oxygen source concentration in the feed. Coke deposition in reactor is decreased with increasing O2 concentration levels in the feed. It is also shown that the additional oxygen source, steam or oxygen, doesn't significantly affect activity, but the H2/CO product selectivity is closer to unity in CDRM + POX mixed reforming. XPS analysis of freshly reduced and spent catalysts have shown that CO2 conversion is positively affected by surface Co2+/Co3+ ratio. In CDRM+POX mixed reforming, Ce3+/Ce4+ ratio decreases at higher conversion values, due to high utilization of oxygen on active sites. The optimal mixed reforming condition is found as high temperature, low CH4/CO2 feed ratio and addition of O2 with concentration level enough to prevent coke deposition.
Benzer Tezler
- An experimental study on cobalt based catalytic dry reforming of methane catalysts
Metanın kuru reformlanmasında kullanılacak kobalt bazlı katalizörler hakkında deneysel çalışma
CANSU YASSI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Yerli hammaddelerden ferritik mıknatısların üretilmesi ve manyetik özelliklerinin geliştirilmesi
The production of strontium hexaferrit (sro.6fe2o3) magnets and be developed their magnetic properties with domestic raw material
HAKAN ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
- The impact of digital storytelling implementation through an animated video creation tool on speaking anxiety, willingness to communicate, and speaking performance: An empirical study
Dijital hikaye anlatım uygulamasının animasyonlu bir video oluşturma aracıyla konuşma kaygısı, iletişim kurma isteği ve konuşma performansı üzerindeki etkisinin incelenmesi: Deneysel bir çalışma
OMED SAIFADIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İngiliz Dili ve EdebiyatıBahçeşehir Üniversitesiİngiliz Dili Öğretimi Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA POLAT
- Exploring the cognitive processes of map users employing eye tracking and EEG
Göz izleme ve EEG yöntemleri kullanılarak harita kullanıcılarının bilişsel süreçlerinin araştırılması
MERVE KESKİN
Doktora
İngilizce
2020
Coğrafyaİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZGÜR DOĞRU
PROF. DR. PHILIPPE DE MAEYER
- Fenollerin sulu çözeltilerden orgono kil üzerinde adsorpsiyon ile zenginleştirilmesi ve kapiler elektroforez yöntemi ile tayini
Preconcentration of phenols from aqueous solutions by adsorption on organo-clay followed by capillary electrophoretic determination
İNCİ ALEMDAR