Design and development of co methanation catalysts for a novel coal to SNG production technology
Yeni bir kömürden sentetik doğal gaz (SNG) üretim teknolojisi için co metanasyon katalizörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi
- Tez No: 909304
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 202
Özet
Bu araştırmanın amacı, metanasyon ve WGS reaksiyonlarını birleştirerek H2/CO oranının 3'ten düşük olduğu koşulları altında yüksek ve verimli metan üretim aktivitesine, seçicilik ve stabiliteye sahip Ni bazlı metanasyon katalizörleri tasarlamak ve geliştirmektir. İlk olarak, metanasyon performansı üzerinde deneysel parametrelerin etkisini değerlendirmek için geleneksel bir metanasyon katalizörü üzerinde ön testler gerçekleştirilmiştir. İkinci olarak, klasik metanasyon ve WGS katalizörleri kullanılarak çeşitli katalizör yatak konfigürasyonları üzerinde çalışılmıştır. Saf bir metanasyon katalizörü yerine katalizör karışımları veya ardışık yataklar kullanmanın CH4 verimini önemli ölçüde artırmadığı belirlenmiştir. Üçüncü bölümde, WGS ve metanasyon reaksiyonlarını tek bir katalizör içinde birleştirerek bifonksiyonellik araştırılmıştır. Farklı promotörler, destekler ve ön işlem koşullarına sahip yeni Ni bazlı katalizörler sentezlenmiş ve test edilmiştir. 400°C'de, H2/CO oranı 3 olduğunda, yüksek CO dönüşüm değerleri (%93-%99) elde edilmiş; en yüksek değer 5%Ce-10%Ni/SBA-15-550 için gözlemlenmiştir. H2/CO oranının 2'ye düşürülmesi, 1%Mg-10%Ni/γ-Al2O3 (92.9%'dan 84.2%'ye) ve 15% Ni/SBA-15-750 (92.7%'den 72.6%'ya) katalizörlerinde CO dönüşümünde düşüşe neden olmuştur, ancak diğerleri stabil dönüşüm değerlerini korumuştur. Sıcaklık düşüşleri performansı önemli ölçüde etkilemiştir. 250°C'de, 16 katalizörden sadece 6'sı CO dönüşümü sergilemiş, 5%Ce-10%Ni/γ-Al2O3 en iyi performansı göstermiştir (%96). Ce-Ni katalizörleri, XPS, XRD, HR-TEM, SEM ve RAMAN teknikleri ile karakterize edilmiştir. XPS analizi Ce ilavesiyle artan elektronik etkileşimler, XRD daha iyi NiO indirgenmesi, RAMAN ise düşük sıcaklıklarda artan karbon birikimi göstermiştir. SEM ve TEM analizleri, destek malzemesinin etkisiyle belirgin Ce ve Ni küme oluşumlarını ortaya koymuştur. Kinetik çalışmalar, 5%Ce-10%Ni/γ-Al2O3 katalizörü üzerinde 300-350°C ve 350-400°C arasında farklı kinetik rejimler belirlemiştir. Langmuir-Hinshelwood modelleri daha iyi tahmin yeteneğine sahip olsa da, güç yasası ve LH modelleri reaksiyonu modellemede yetersiz kalmıştır.
Özet (Çeviri)
The overall purpose of this research is to design and develop Ni-based methanation catalysts with high and efficient methane production activity, selectivity, and stability for realistic feed conditions with H2/CO
Benzer Tezler
- Design and development of WGS catalysts for small scale hydrogen production units
Küçük ölçekli hidrojen üretim ünitelerine yönelik WGS katalizörlerinin tasarımı ve geliştirilmesi
COŞAR DOĞA DEMİRHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Design and development of catalysts and adsorbents for COX free H2 production
COX?ten arındırılmış H2 üretimine yönelik katalizör ve adsorbanların tasarımı ve geliştirilmesi
BURCU SELEN ÇAĞLAYAN
Doktora
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Design and development of Pt-based trimetallic WGS catalysts
Pt-bazlı üç metalli su-gaz değişimi (WGS) reaksiyonu katalizörlerinin tasarlanması ve geliştirilmesi
ÖZGÜ ÖZER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Structure based design of peptidomimetic inhibitors of the MLL1-WDR5 interaction
Başlık çevirisi yok
HACER KARATAŞ
- Design and development of efficient catalysts and determination of reaction mechanism for carbon dioxide reforming of methane (CDRM)
Karbon dioksitin kuru reformlaması için etkin katalizörlerin tasarımı, geliştirilmesi ve reaksiyon mekanizmasının bulunması
AYSUN İPEK PAKSOY
Doktora
İngilizce
2016
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU