Geri Dön

Güçlendirici katkılı nikel katalizörlerin biyogazın kuru reformlanma reaksiyonunda kükürt direncinin araştırılması

Investigation of sulfur resistance of promoter doped nickel catalysts in dry reforming reaction of biogas

PDF İndir

  1. Tez No: 889911
  2. Yazar: MUSAB ESMAIL KHALIL DOUTOUM
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Gazi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Biyogazın kuru reformlanma reaksiyonu, biyokütleden elde edilen biyogazı bir besleme kaynağı olarak kullanan önemli bir reaksiyondur. İklim değişikliğinin olumsuz etkilerini hafifletmek için iki önemli sera gazı olan CH4 ve CO2'yi besleme kaynağı olarak kullanılması ve yenilenebilir enerji taşıyıcısı olarak hidrojen üretilmesi bu reaksiyonun en önemli avantajlarıdır. Bu çalışma kapsamında ticari alümina destekli Ni katalizörleri ve farklı yükseltgeyici ilaveli Ni-M (M: K, Mg, Ba, Y, Ce, La) katalizörlerinin ıslak emdirme yöntemi ile sentezleri yapılarak bu katalizörlerin biyogazın kuru reformlanma reaksiyonunda H2S varlığında katalitik aktivite testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında mezogözenekli alümina malzemesi sol-jel yöntemiyle de sentezlenmiştir. Nikel esaslı ticari alümina (CAL) veya mezgözenekli γ-alümina (SGA) destekli monometalik ve bimetalik katalizörlerin fiziksel, kimyasal ve yapısal özelliklerini belirlemek ve katalizörlerin katalitik aktiviteleri ile bu özellikler arasındaki ilişkiyi açıklamak için XRD, N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, DRIFTS, TGA ve SEM-EDX karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizi, alümina destek malzemesi ile monometalik ve bimetalik katalizörlerin (8Ni@CAL, 8Ni-3La@CAL, 8Ni@SGA ve 8Ni-3La@SGA) mezogözenekli yapıya sahip oldukları göstermiştir. DRIFTS analizi, yükseltgeyici“promoter”ilavesinin 8Ni@CAL katalizörün asiditesini K>Mg>Y>Ce>Ba>La etki sırası ile düşürdüğünü göstermiştir. XRD analizi, lantan eklenmesiyle birlikte 8Ni@CAL katalizörünün yüzeyindeki nikelin kristal boyutunun arttığını göstermiştir. Sentezlenen katalizörlerin katalitik performanslarını, aktivite, stabilite ve kok birikimi ile kükürt zehirlenmesine karşı olan direnci açısından değerlendirmek amacıyla 750°C ve 1 atm'de sabit yataklı reaktörde ve 50 ppm H2S varlığında katalitik aktivite testleri gerçekleştirilmiştir. 8Ni-3La@CAL katalizörü, 8Ni@CAL katalizörüne göre yüksek aktivite ve kükürt zehirlenmesine karşı yüksek direnç göstermiştir. 8Ni@CAL katalizörü 75 dakika süresince tamamen deaktivasyona uğrarken 8Ni-3La@CAL katalizörü 120 dakika sonunda deaktive olmuştur. 8Ni@SGA katalizörüne La eklenmesi, aktivitedeki azalmaya rağmen (8Ni@SGA için %77 ve 8Ni 3La@SGA için %62) kok birikimi kütlece %9'dan kütlece %1,2'e düşmüştür.

Özet (Çeviri)

The dry reforming reaction of biogas is a crucial process that utilizes biogas obtained from biomass as a feedstock. The primary advantages of this reaction include using CH4 and CO2, the two major greenhouse gases, as feedstock to mitigate the adverse effects of climate change, and producing hydrogen as a renewable energy carrier. In this study, commercial alumina-supported Ni catalysts and Ni-M (M: K, Mg, Ba, Y, Ce, La) catalysts doped with different promoters were synthesized using the wet impregnation method, and catalytic activity tests were conducted under the presence of H2S. Additionally, mesoporous alumina support material was synthesized using the sol-gel method. To determine the physical, chemical, and structural properties of monometallic and bimetallic nickel based catalysts supported on commercial alumina (CAL) or mesoporous γ-alumina (SGA) and to explain the relationship between the catalytic activities and these properties, XRD, N2 adsorptiondesorption, DRIFTS, TGA, and SEM-EDX characterization studies were conducted. N2 adsorption-desorption analysis showed that the alumina support material and the monometallic and bimetallic catalysts (8Ni@CAL, 8Ni-3La@CAL, 8Ni@SGA, and 8Ni-3La@SGA) had a mesoporous structure. DRIFTS analysis showed that the addition of the promoter reduced the acidity of the 8Ni@CAL catalyst in the order of K>Mg>Y>Ce>Ba>La. XRD analysis has shown that the addition of Lanthanum increases the crystal size of nickel on the surface of the 8Ni@CAL catalyst. Catalytic performance evaluations of the synthesized catalysts in terms of activity, stability, and resistance to sulfur poisoning and coke accumulation were carried out at 750°C and 1 atm in a fixed-bed reactor under the presence of 50 ppm H2S. The 8Ni-3La@CAL catalyst exhibited higher activity and resistance to sulfur poisoning compared to the 8Ni@CAL catalyst. While the 8Ni@CAL catalyst was completely deactivated after 75 minutes, the 8Ni-3La@CAL catalyst was deactivated after 120 minutes. The addition of La to the 8Ni@SGA catalyst resulted in a reduction in coke accumulation from 9% to 1.2%, despite a decrease in activity (77% for 8Ni@SGA and 62% for 8Ni-3La@SGA).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    970210

    Alüminyum konsantrasyonunun aı: nio/psi fotodedektörlerin yapısal,optiksel ve elektriksel özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi

    Investigation of the effect of aluminum concentration on structural, optical and electrical properties of ai: nio/psi photodetectors

    MOHAMMED SULAIMAN MUSTAFA MUSTAFA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Fizik ve Fizik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALPER ÇETİNEL

  2. Tez No

    800524

    Dijital hikâye anlatımı ile kapsayıcı eğitim bağlamında beden eğitimi öğretmen eğitimi: Bir eylem araştırması çalışması

    Physical education teacher education in the context of inclusive education through digital storytelling: An action research study

    ÖZGÜR YAŞAR AKYAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    SporHacettepe Üniversitesi

    Egzersiz ve Spor Fizyolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GIYASETTİN DEMİRHAN

  3. Tez No

    767688

    Feminist sosyal çalışma perspektifiyle kadınların çekişmeli boşanma deneyimleri

    Women's conflict divorce experiences from a feminist social work perspective

    GÖRKEM KELEBEK KÜÇÜKARSLAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Sosyal HizmetHacettepe Üniversitesi

    Sosyal Hizmetler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. REYHAN ATASÜ TOPÇUOĞLU

  4. Tez No

    991330

    Sosyo-mekansal süreklilik bağlamında geçirgen blok tipolojisine dayalı kentsel dönüşüm tasarım modeli: Ümraniye Hekimbaşı Mahallesi örneği

    Urban transformation design model based on permeable block typology in the context of socio-spatial continuity: The case of Ümraniye Hekimbaşi Neighborhood

    RUKEN PEKER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    MimarlıkDoğuş Üniversitesi

    Mimarlık Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLSÜM DAMLA AŞKIN

  5. Tez No

    993190

    Simülasyon eğitimlerinden rol yapmanın çalışan ve yöneticiler üzerindeki etkileri

    The effects of role-play in simulation trainings on employees and managers

    MUSTAFA ÖZCAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    İşletmeYozgat Bozok Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA DORUK MUTLU

Geri Dön