An experimental study on the design and performance evaluation of alumina based trimetallic catalysts for carbon dioxide reforming of methane (CDRM)
Metanın karbondioksit reformasyonu (CDRM) için alümina bazlı trimetalik katalizörlerin tasarımı ve performans değerlendirmesi üzerine deneysel bir çalışma
- Tez No: 882931
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Bu araştırmanın amacı, γ-Al2O3 desteği üzerine ağırlıkça 3%Ni-3%Co-%3Mg eklenerek sentezlenen katalizörlerin performanslarını incelemektir. Katalizörler, Katalitik Kuru Metan Reformasyon (CDRM) reaksiyonları bağlamında çeşitli emprenye tekniklerinin, kalsinasyon prosedürlerinin ve reaksiyon sıcaklıklarının etkilerini değerlendirmek için sentezlendi. Metalleri emprenye etmeden önce, alümina desteği daha sonraki metal katılımına hazırlamak için farklı sıcaklıklarda (770°C ve 900°C) kalsinasyona tabi tutuldu. Nikel, kobalt ve magnezyum, sıralı emprenye ve birlikte emprenye olmak üzere iki farklı metodoloji kullanılarak %3 kütle oranlarında önceden kalsine edilmiş alümina destekler üzerine emprenye edildi. 500°C'de saf H2 altında indirgenen katalizörler, metan ve karbon dioksit eklenmesi yoluyla hidrojen ve karbon monoksit üretimi için kullanıldı. Deneyler 600°C ile 800°C arasında değişen beş farklı sıcaklıkta gerçekleştirildi. Her deneyde 100 mg yeni indirgenmiş katalizör kullanıldı ve reaksiyon, 6 saat süreyle 100 ml/dakikalık bir akış hızında sürdürüldü. Katalizör aktiviteleri, giren ve çıkan gazların Gaz Kromatografi analizi ile belirlendi. Performans değerlendirmelerinin sonuçları, 770°C'de kalsine edilmiş, sıralı emprenyeye tabi tutulmuş ve 800°C'lik en yüksek reaksiyon sıcaklığında test edilmiş alümina destekli katalizörün, en yüksek dönüşüm değerleri olan CH4 dönüşümü için %94,76, CO2 dönüşümü için %95,53 ve 0,97 H2/CO oranı vererek kayda değer stabilite gösterdiğini ortaya çıkardı. Sonuçların analizi, kalsinasyon sıcaklığının, emprenye yönteminin, metal yüklemeleri, reaksiyon koşullarının ve bunların katalizör performansı üzerindeki etkileşiminin kritik etkisinin altını çizer.
Özet (Çeviri)
The objective of this investigation is to scrutinize the performance of the catalysts composed of 3 wt.% Ni-3 wt.% Co-3 wt.% Mg supported on γ-Al2O3. The catalysts were synthesized to assess the impacts of varied impregnation techniques, calcination procedures, and reaction temperatures in the context of Catalytic Dry Reforming (CDRM) reactions. Prior to impregnating the metals, the alumina support underwent calcination at distinct temperatures (770°C and 900°C) to prepare it for subsequent metal incorporation. Nickel, cobalt, and magnesium were impregnated onto calcined alumina supports at 3wt% loadings, employing two different methodologies: sequential impregnation and co-impregnation. Catalysts, reduced under pure H2 at 500°C, were employed for the generation of hydrogen and carbon monoxide where methane, carbon dioxide are the reactants. Experiments were conducted at five different temperatures ranging from 600°C to 800°C. Each experiment utilized was performed over 100 mg of freshly reduced catalysts, and the reaction was sustained at a flow rate of 100 ml/min for a duration of 6 hours. Catalyst activities were determined by Gas Chromatography analysis of the reactant and product gas mixture. The outcomes of the performance evaluations revealed that the catalyst, with alumina support calcined at 770°C, subjected to sequential impregnation, and tested at the highest reaction temperature of 800°C, demonstrated notable stability, yielding the highest conversion values of 94.76% and 95.53% for CH4, CO2, respectively, and yielded a product have in H2/CO ratio of 0.97. Analysis of the results underscores the critical influence of calcination temperature, impregnation method, loadings of metals, reaction conditions, and their interplay on catalyst performance.
Benzer Tezler
- An experimental study on design, development and performance evaluation of catalytic dry reforming of methane catalysts
Metanın kuru reformlamasında kullanılacak etkili katalizörlerin tasarımı, geliştirilmesi ve performans değerlendirmesi hakkında deneysel çalışma
HAZAL BAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Ahşap dış duvarların İstanbul'daki uygulamalar üzerinden incelenmesi, ısıl ve nemsel performansın benzetim ile değerlendirilmesi
Examination of wooden external walls through implementations in Istanbul, and evaluation of hygrothermal performance by simulation
BEGÜM SAMANCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA KUŞ
- Çubuk ve panel giydirme cephe sistemlerinin yaşam dönemi performanslarının öneri deneysel prosedürle belirlenmesi
Lifetime performance evaluation of stick and panel curtain wall systems with proposed test procedure by full-scale testing
ELİF TUĞBA YALAZ
Doktora
Türkçe
2018
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
PROF. DR. OĞUZ CEM ÇELİK
- An experimental study on the behavior of square short concrete columns confined with hybrid frpunder monotonic axial compression stress
Monotonik eksenel basınç yüklemesi altında hibrit liflipolimer malzeme ile sargılanmış kare beton kolonların davranışı üzerine deneysel bir çalışma
BILAL IBRAHIM MAJEED AL-OUBAIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEDİNE İSPİR ARSLAN
- Kurşun ekstrüzyon sönümleyicinin çelik bir birleşimin davranışına etkisi
The effect of the lead extrusion damper on the behaviour of a steel beam-column connection
MUSTAFA KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YÜKSEL