Parametric investigation of catalytic dry reforming of glycerol to synthesis gas
Gliserolün kuru reformlama reaksiyonuyla sentez gazına dönüşümü üzerine parametrik çalışma
- Tez No: 474307
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KERİM AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Gliserolün kuru reformlama reaksiyonu; artan biodizel üretimi nedeniyle fazlaca bulunan gliserolü, atmosferde tehdit edici seviyelere ulaşmış bir sera gazı olan CO2 ile dönüştürmesi nedeniyle sentez gazı üretimi için avantajlı bir yoldur. Reaksiyon, deneysel çalışmaların odağı olmaya yakın zamanda başlamıştır ve literatürde bu reaksiyonun katalizine dair hala büyük bir bilgi eksikliği bulunmaktadır. Bu çalışmada, ZrO2 ve CeO2 destekli Rh ve Co bazlı katalizörlerin aktivitelerinin gliserol kuru reformlama koşullarında test edilmesi ve karşılaştırılması amaçlanmıştır. Bunun yanı sıra, iki önemli parametrenin de (reaksiyon sıcaklığı ve CO2-gliserol-oranı (CO2/G)) tepken dönüşümü ve ürün dağılımına etkisi incelenmiştir. 1% Rh/ZrO2, 1% Rh/CeO2, 5% Co/ZrO2 and 5% Co/CeO2 katalizörler hazırlanmış ve 600-750 C sıcaklıkta ve 0-4 CO2/G oranlarında denenmiştir. Hazırlanmış ve harcanmış katalizörlerin karakterizasyonları SEM ve XRD analiz yöntemleriyle yapılmıştır. Çalışılan koşullarda katalizörlerin aktivitelerinin Rh/ZrO2 > Rh/CeO2 > Co/ZrO2 > Co/CeO2 sırasında azaldığı gözlemlenmiştir. Rodyumun kobalta göre CO2 dönüşümü ve sentez gazı üretimi açısından daha aktif olduğu görülmüştür. Öte yandan, ZrO2 ile desteklenen katalizörlerin CeO2 ile desteklenenlere göre H2 ve CO'ya karşı daha seçici olduğu sonucuna varılmıştır. Boş deneylerin belli miktarda gliserol dönüşümü göstermesi, gliserol parçalanmasının özellikle yüksek sıcaklıklarda homojen olarak gerçekleştiğine işaret etmektedir. Sıcaklığın tepken dönüşümlerine ve sentez gazı üretimine olan pozitif etkisi aktivite deneylerinde de gözlemlenmiştir. CO2/G besleme oranındaki artış CO2 dönüşümünde artış sağlamıştır. Bu durum, H2 üretimindeki azalma ve CO üretimindeki artışın görülmesiyle birlikte ters su-gaz değişimi reaksiyonuna bağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Dry reforming of glycerol is a highly promising way for production of synthesis gas, as it involves catalytic conversion of CO2, a greenhouse gas that hit threatening levels, with glycerol, which is a renewable hydrocarbon that is excessively available due to increasing bio-diesel production. The reaction has started to become the focus of experimental studies only recently, and there is still a huge lack of information in the literature regarding catalysis of glycerol dry reforming. In this study, it is aimed to test and compare the activities of Rh and Co based catalysts supported on ZrO2 and CeO2 in dry reforming conditions. It is also intended to observe the effects of two key operational parameters, namely temperature and CO2-to-glycerol (CO2/G) feed ratio, on reactant conversions and product distributions. 1 wt.% Rh/ZrO2, 1 wt.% Rh/CeO2, 5 wt.% Co/ZrO2 and 5 wt.% Co/CeO2 catalysts have been prepared and tested at temperatures between 600 and 750 C and at CO2/G ratios between 0 and 4. Characterizations of the prepared and spent catalysts were done by SEM and XRD analyses. At the studied conditions, activities of the tested catalysts were found to be decreasing in the order of Rh/ZrO2 > Rh/CeO2 > Co/ZrO2 > Co/CeO2. Rh was observed to be more active in CO2 conversion and syngas production compared to Co. On the other hand, ZrO2 supported catalysts were more selective towards H2 and CO compared to CeO2 supported catalysts. Blank tests showed glycerol conversion to some extent, suggesting that homogeneous glycerol decomposition takes place, especially at elevated temperatures. Positive effect of temperature on reactant conversions and syngas yields was also confirmed in the activity tests. Increasing the CO2/G feed ratio resulted in inceased CO2 conversions, but H2 yields decreased with simultaneous increase in CO yields, which is attributed to reverse water gas shift reaction.
Benzer Tezler
- Parametric investigation of Ru-based catalysts for CO2 reforming of glycerol
Gliserolün CO2 ile reformlanması için geliştirilen Ru temelli katalizörlerin parametrik incelenmesi
MERT ÖZDEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KERİM AVCI
- Kömürlerin kendiliğnden yanmasının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigations of spontonequs combustion of coals
FEHMİ AKGÜN
- Gemi dizel motorlarında kullanılan seçici katalitik indirgeme sistemlerinin tasarım ve performans açısından incelenmesi
Investigation of selective catalytic reduction (SCR) systems used in marine diesel engines in terms of design and performance
KUBİLAY BAYRAMOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
DenizcilikDokuz Eylül ÜniversitesiGemi Makineleri İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜNER ÖZMEN
- Gemilerde kullanılan seçici katalitik indirgeme sistemlerinde tortu oluşumunun ve azot oksit indirgeme performanslarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of urea-deposit formation and nitrogen oxide reduction performances in selective catalytic reduction systems used on marine vessels
TALAT GÖKÇER CANYURT
Doktora
Türkçe
2023
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA ERGİN
- Investigation of co hydrogenation catalysts for producing oxygenated hydrocarbons
Karbon monoksit hidrojenasyonu katalizörlerinin oksijenlenmiş hidrokarbon üretimi için incelenmesi
DİDEM BÜŞRA KABAKÇI
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI