Parametric investigation of Ru-based catalysts for CO2 reforming of glycerol
Gliserolün CO2 ile reformlanması için geliştirilen Ru temelli katalizörlerin parametrik incelenmesi
- Tez No: 604076
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET KERİM AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gliserol, transesterifikasyon reaksiyonu ile üretilen biyodizelin yan ürünüdür. Dünyada artan biyodizel üretiminden dolayı, gliserolün değerli ürünlere reformlanması dikkat çekmektedir. Gliserolün en önemli sera gazlarından birisi olan CO2 ile reformlanması (kuru reformlama) iki önemli atığın uzakaştırılması dolayısıyla ümit vaadetmektedir. Ancak, literatür gliserolün kıymetli metal bazlı katalizörler ile kuru reformlanması konusunda çok sınırlıdır. Bu çalışmanın hedefi, gliserolün aktif ve stabil Ru bazlı katalizörlerle kuru reformlanmasını incelemektir. Yapısı bu reaksiyonu katalizlemeye müsait olduğu için ve kıymetli metaller arasında ucuz olduğundan dolayı Ru aktif metal olarak seçilmiştir. Reaksiyon sıcaklığı, CO2 ve gliserolün molar giriş oranları ve alıkonma süresi gibi reaksiyon parametrelerinin aktivite ve ürün dağılımı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çalışmanın ilk kısmında tekil oksit destekli katalizörler denenirken, bu katalizörler arasında Ru/La2O3 (RuLa) ve Ru/ZrO2 (RuZr) umut verici aktiviteler göstermiştir. Fakat bu katalizörler, 72 saatlik dayanım deneyinin sonunda sırasıyla %20 ve %30'a yakın aktivite kaybı göstermişlerdir. Literatürde ikili oksit desteklerin aktivite ve dayanıma olan katkıları bilinmektedir. Bu sebepten ötürü ikili oksit destekli Ru katalizörler sentezlenmiş ve karşılaştırma deneylerinde incelenmiştir. Bu deneyler sonucunda Ru/La2O3-ZrO2 (RuLZ) katalizörü üstün aktivite ve istenen ürün seçilimi göstermiştir. RuLZ belirlenen en uygun çalışma koşulları 750 °C, CO2/gliserol oranı 3, ve 0.5 mg dk NmL^(-1) alıkonma süresinde, %32.1 CO2 dönüşümü, %73 gliserol dönüşümü ve sırasıyla termodinamik limitin %92'si ve %96'sı kadar H2 ve CO seçimliliği göstermiştir. Üretilen sentez gazının H2/CO oranı 0.7 dir. RuLZ sadece %13'lük bir aktivite kaybına uğrayıp üstün dayanım göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Glycerol is the major side product of the biodiesel production via transesterification. Reforming processes of glycerol has started to draw attention due to increased biodiesel demand in the world. Apart from conventional reforming processes, dry reforming of glycerol is very promising due to its consumption with CO2, a major greenhouse gas. Literature is very scarce about catalysis of GDR over noble metal catalysts. Therefore, this study aims to develop active and stable Ru based catalysts for glycerol dry reforming process. Ruthenium is selected due to it being cheaper than Rh and other noble metals and showing promise as the active metal of the catalyst. Effects of reaction parameters, namely reaction temperature, molar CO2 to glycerol feed ratio (CO2/G), and residence time on reactant conversions and product yields and selectivities were investigated. Single oxide supported Ru catalysts were tested in activity experiments and the promising Ru/La2O3 (RuLa) and Ru/ZrO2 (RuZr) catalysts were tested in stability experiments for 72 hours. Both Ru/La2O3 and Ru/ZrO2 were not stable, where they had deactivated approximately by 20 and 30%, respectively. From literature, positive effect of binary oxide supports on catalytic activity and stability was known. Thus, 5 binary oxide supported Ru catalysts were tested and among them, Ru/La2O3-ZrO2 (RuLZ) was exhibited superior activity and product selectivity. Optimum conditions for RuLZ were, 750 °C, CO2/G = 3, and residence time of 0.5 mg min NmL^(-1). Under these conditions RuLZ have exhibited 32.1% CO2 and 73% glycerol conversion, which are 90% and 100% of the equilibrium conversions, respectively. RuLZ have also exhibited 92 and 96% of the thermodynamic H2 and CO selectivity, respectively. Produced syngas had H2/CO ratio of 0.7. RuLZ have shown the most important improvement at catalyst stability; after 72 hours it has deactivated by 13%.
Benzer Tezler
- Kömürlerin kendiliğnden yanmasının teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigations of spontonequs combustion of coals
FEHMİ AKGÜN
- İran'ın karun üst havzasındaki düşük akımların analizi
Low flow analysis of Iran?s Karun upper basin
FARROKH MAHNAMFAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİHRAT ÖNÖZ
- Kronik obstrüktif akciğer hastalığı olan bireylerin bilişsel fonksiyonlarını etkileyen faktörlerin incelenmesi
Investigation of cognitive functions of individuals with chroni̇c obstructive pulmonary disease and factors affecting cognitive functions
SENES EKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
HemşirelikDokuz Eylül ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM KÜÇÜKGÜÇLÜ
- Sentezlenen tek kristal Cu(II) kompleksinin yapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
Investigation of structure-property relations of synthesized single crystal Cu(II) complex
HATİCE ESRA CÖMERT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DAVUT AVCI