Geri Dön

Parametric analysis of ethylene oxide synthesis in a catalytic microchannel reactor

Katalitik mikrokanal reaktör üzerinde etilen oksit sentezinin parametrik analizi

  1. Tez No: 474318
  2. Yazar: HATİCE EYVAZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KERİM AVCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Bu çalışmada, katalitik bir mikrokanal reaktöründe Ag/α-Al2O3 katalizörü kullanılarak etilen oksit sentezi COMSOL yazılımı ile araştırılmıştır. Mikroreaktörler, etilen oksit sentezi gibi yüksek ekzotermik reaksiyonları araştırmak için ideal cihazlardır. Bu üniteler patlayıcı reaktiflerle patlama riski olmadan ve en aza indirgenmiş taşıma direnci ile çalıştırılabilirler. Bu nedenle, farklı akış sıcaklıklarının ve besleme stoğu bileşimlerinin etilen oksit sentezi üzerindeki etkisini araştırmak amacı ile simülasyon çalışmaları için mikrokanal reaktör geometrisi kullanılır. İki boyutlu (2D) katalizör kaplı kanal geometrisi, izotermal koşullar altında sonlu elemanlar metodu kullanılarak COMSOL MultiphysicsTM tarafından simüle edilmiştir. 2D simülasyon testlerinden önce, literatürden elde edilen kinetik model daha önce yayınlanmış çalışmalardan uyarlanmış deney verileri ile doğrulanmıştır. Simülasyonlarda daha yüksek besleme sıcaklıkları kullanıldığında, etilen dönüşümü artar ve etilen oksitin seçiciliği azalır. %13.8'lik maksimum dönüşüm değeri 565 K'de ve Set 1 için 2D simülasyonlarda elde edilmiştir. Bu dönüşüm değeri aynı çalışma koşulları için elde edilen 1D simülasyon sonucundan (% 61) daha küçüktür. Yüksek seçicilik ve dönüşüm değerleri için besleme oranı, C2H4/O2 küçük olmalıdır. Küçük C2H4/O2 oranları ve düşük sıcaklık değerleri (483 K, 513 K), etilen oksitin seçiciliğini arttırır. Sıcaklığın artmasıyla etilenin toplam oksidasyonu baskın hale gelir ve etilen oksidin seçiciliği azalır.

Özet (Çeviri)

In this study, ethylene oxide synthesis over Ag/α-Al2O3 is investigated in a catalytic microchannel reactor by COMSOL software. Microreactors are ideal devices to investigate highly exothermic reactions like ethylene oxide synthesis. These units can be run without risk of explosion with explosive reagents and with minimized transport resistances. Therefore, microchannel reactor geometry is used for simulation studies with the aim of investigating the effect of different feed temperatures and feedstock compositions on ethylene oxide synthesis. The two dimensional (2D) catalyst coated channel geometry is simulated by COMSOL MultiphysicsTM using finite element method under isothermal conditions. Before the 2D simulation tests, the kinetic model obtained from the literature is validated by the experimental data adapted from the already published studies. When the higher feed temperatures are used in the simulations, ethylene conversion increases and the selectivity of ethylene oxide decreases. The maximum conversion value of 13.8% is obtained at 565 K and for Set 1 in 2D simulations. This conversion value is smaller than 1D simulation result (61%) which is obtained for the same operation conditions. The feed ratio, C2H4/O2 should be small for higher selectivity and conversion values. Small C2H4/O2 ratios and lower temperature values (483 K, 513 K) enhances the selectivity of EO. With the increase in temperature total oxidation of ethylene become dominant and the selectivity of ethylene oxide decreases.

Benzer Tezler

  1. Potasyum ve çinko metallerinin TiO2 destekli demir katalizörüne eklenmesinin Fischer tropsch sentezi ile hafif olefin üretimine etkilerinin araştırılması

    Study of effects of potassium and zinc metals on TiO2 supported iron catalysts for production of light olefins by Fischer tropsch synthesis

    UTKU BURGUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN

  2. A parametric study of PEO based thermoplastic polyurethane silica nanocomposites

    PEO bazlı termoplastik poliüretan silika nanokompozitleri hakkında parametrik bir çalışma

    OĞUZHAN OĞUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YUSUF Z. MENCELOĞLU

    PROF. DR. İ. ERSİN SERHATLI

  3. Polimerik ve metalik malzemelerin ısıl olmayan plazma yöntemiyle farklı gaz kompozisyonları kullanılarak sterilizasyonunun incelenmesi

    Investigation of sterilization of polymeric and metallic materials via nonthermal plasma treatments by using different precursor gas composition

    YASİN ŞEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET MUTLU

  4. Polietilenoksit (PEO) ve polivinilpirolidon (PVP)'un kimyasal ilgi profilleri ve karışabilirlikleri

    Chemical affinity profiles and miscibilities of polyethylene oxide (PEO) and polyvinylpyrrolidone (PVP)

    MİRAY KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    KimyaHacettepe Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ GÜNER