Geri Dön

Heterojen katalizör sentezi ve çay atığından termokimyasal süreçler ile hidrojence zengin gaz ürün eldesi

Heterogeneous catalyst synthesis and obtaining hydrogen rich gaseous product from tea waste by thermochemical processes

  1. Tez No: 458992
  2. Yazar: TUĞÇE ESEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NEZİHE AYAS
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Anadolu Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 129

Özet

Bu çalışmada hidrojence zengin gaz karışımı üretmek amacıyla çay atığının hava ve hava+buhar ortamında yukarı akışlı borusal reaktörde gazlaştırma reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırmada katalizör olarak K2CO3'ın yanısıra emdirme ve sol-jel yöntemleri ile sentezlenen Ni/Al2O3 ve Ni-CeO2/Al2O3 katalizörleri kullanılmıştır. Sentezlenen katalizörler XRD, XRF, SEM, BET ve TGA teknikleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktiviteleri çay atığının gazlaştırılması reaksiyonlarında belirlenmiştir. Gazlaştırmaya etki eden parametrelerden sıcaklık (450, 650, 850°C), süre (10, 15, 20 dk), katalizör oranı (kütlece %0, 10, 20, 30, 40, 60), hava akış hızı (2, 3, 4 L/sa), katalizör sentez yöntemi ve CeO2 yükleme oranı (%0-40)'nın gaz ürün verimine ve kompozisyonuna etkisi incelenmiştir. Hava ile gazlaştırma reaksiyonlarında en yüksek H2 verimi 850°C, 15 dk, %20 katalizör oranı ve 3 L/sa hava akış hızında K2CO3 ile 3,54 mol H2/kg çay atığı olarak elde edilirken sol-jel yöntemi ile sentezlenen, %40 CeO2 içeren Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile aynı koşullarda 6,26 mol H2/kg çay atığı verimine ulaşılmıştır. Gazlaştırma ortamına havanın yanısıra buhar eklenmesiyle H2 verimi K2CO3 varlığında 48,76 mol H2/kg çay atığı'na ulaşırken, Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile 29,71 mol H2/kg çay atığı H2 elde edilmiştir. Yukarı akışlı reaktörlerde yüksek olan tar verimi Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile 850°C'de %9,14'ten %4,46'ya düşürülmüştür. Reaksiyon sonucunda elde edilen sıvı ürünlerin GC-MS ile bileşimleri belirlenmiş olup sıvı ürünlerin fenolik bileşikler ve kafeince zengin olduğu görülmüştür.

Özet (Çeviri)

In this study, tea waste was gasified in an updraft gasifier in order to obtain H2 rich gaseous product using air and air+steam as gasifying agents. K2CO3 was used as a catalyst. Ni/Al2O3, Ni-CeO2/Al2O3 catalysts were synthesized by impregnation and sol-gel methods. Synthesized catalysts were characterized by XRD, XRF, SEM, BET and TGA techniques. The activity of catalysts was determined by performing gasification experiments of tea waste. Effect of parameters such as temperature (450, 650, 850°C), reaction time (10, 15, 20 min), catalyst ratio (0, 10, 20, 30, 40, 60% by weight), air flow rate (2, 3, 4 L/h), synthesis method and CeO2 loading (0-40%) on gaseous product yield and composition was investigated. Maximum H2 yield was achieved as 6.26 mol H2/kg tea waste at 850°C, 15 min, 20% catalyst ratio and 3 L/h air flow rate in the presence of Ni-CeO2/Al2O3 which was synthesized by sol-gel method and contained 40% CeO2 in air gasification, while this value equals to 3.54 mol H2/kg tea waste in the presence of K2CO3. When steam was added to gasifying medium, H2 yield reached at 48.76 and 29.71 mol H2/kg tea waste in the presence of K2CO3 and Ni-CeO2/Al2O3 catalysts, respectively. Tar yield was decreased by using Ni-CeO2/Al2O3 at 850°C from 9.14% to 4.46%. The liquid products obtained from the air gasification reactions were characterized by GC-MS. The liquid product was composed of mostly phenolic compounds and caffeine.

Benzer Tezler

  1. Nanoceria katalizörü ile üretilen reaktif türlerin süpürülme etkinliğinin ölçümü için yöntem geliştirilmesi

    Development of a novel method to measure the scavenging activity of reactive species produced using nanoceria as a catalyst

    GÖZDE MEDİHA KAMER

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRSEN DEMİRATA ÖZTÜRK

  2. Metallo tetrafenilporfirin içeren polimer sentezi ve katalizör olarak kullanımının araştırılması

    The synthesis of polymer containing metallo tetraphenylporphyrin and investigation of their use as a catalyst

    MEHTAP EVCİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    KimyaAnadolu Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TURGAY TAY

  3. Fonksiyonel silika içerikli metal kompozitlerin sentezi ve katalizör uygulamalarının araştırılması

    Synthesis and investigation of catalytic application of functional metal composites containing silica

    ÖZDEM ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HAVA ÖZAY

  4. Havacılık sektörü için heterojen katalizör kullanılarak yenilenebilir bazlı, biyojet yakıt üretimi

    Development of renewable based on fuels for aviation, using heterogeneous catalysis

    SILA ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NURCAN KAPUCU

  5. Heterojen katalizörler kullanarak transmetilleme tepkimesi ile gliserin içermeyen biyoyakıt eldesi

    Production of glycerin-free biofuel with transmethylation reaction using heterogenous catalysts

    ALKİN ÖZGEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    KimyaGazi Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEBAHAT DEĞİRMENBAŞI AKGÜL