Biyogazdan hidrojen üretimi için kükürt dirençli ve aktif nikel esaslı katalizör geliştirilmesi
Development of a sulfur-resistant and active nickel-based catalyst for hydrogen production from biogas
- Tez No: 958839
- Danışmanlar: PROF. DR. SENA YAŞYERLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Yüksek lisans tez çalışması kapsamında metanın kuru reformlanma reaksiyonu ile biyogazdan sentez gazı üretiminde kullanılacak aktif ve kararlı yeni La katkılı Ni esaslı katalizörler geliştirilmesi amaçlanmıştır. Katalizör destek malzemesinin farklı oranlarda Al2O3 ve SiO2 içerek şekilde birlikte çöktürme yöntemiyle hazırlanması tez çalışmasının özgün değerlerindendir. Ayrıca La farklı yöntemler ile katalizör yapısına ilave edilerek aktivitiye etkisi araştırılmıştır. Metanın kuru reformlanması CO2 ve CH4 gibi sera gazlarını H2 ve/veya sentez gazına (CO+H2) dönüştüren önemli bir reaksiyondur. Katalizörlerin yapısal ve fiziksel özelliklerinin katalitik aktiviteye etkisinin incelenmesi amacıyla aktivite testleri öncesinde ve sonrasında karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. XRD ve N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizleri sentezlenen katalizörlerin γ-Al2O3, SiO2 ve Ni fazlarını içerdiğini ve mezogözenekli yapıda olduklarını göstermiştir. Katalitik aktivite testleri sabit yataklı reaktör sisteminde 50 ppm H2S varlığında dolgulu kolon reaktör sisteminde gerçekleştirilmiştir. H2S besleme gazına 29. dakikadan itibaren verilmeye başlanmıştır. Destek malzemesinde SiO2 oranının artması katalizörlerin yüzey alanını arttırmış fakat ürün dönüşüm değerlerinde düşüşe neden olmuştur. Destek malzemesine Lantan ilavesinin katalitik aktiviteyi arttırdığı ve kok/karbon birikimini önlediği gözlenmiştir. En iyi katalitik aktivite performansı 8Ni@Al2O3-0,03La, destek malzemesinde Lantan ilaveli ve yalnızca Al2O3'ten oluşan Ni katalizörü göstermiştir. 8Ni@Al2O3–0,03La katalizöründen, %69 CH4, %64 CO2 başlangıç dönüşümü elde edilmiş olup H2S varlığında 120 dakika boyunca aktivite vermeye devam etmiştir. Katalitik aktivite sonuçları lantanın katalizör destek malzemesine ilave edilmesinin kükürt zehirlenmesine karşı direnç arttırdığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Within the scope of the master's thesis study, it was aimed to develop active and stable new La-doped Ni-based catalysts to be used in the production of syngas from biogas by dry reforming reaction of methane. The preparation of the catalyst support material by co-precipitation method containing different ratios of Al2O3 and SiO2 is one of the original values of the thesis study. In addition, La was added to the catalyst structure by different methods and its effect on activity was investigated. Dry reforming of methane is an important reaction that converts greenhouse gases such as CO2 and CH4 into H2 and/or syngas (CO+H2). Characterization studies were carried out before and after the activity tests in order to investigate the effect of structural and physical properties of the catalysts on catalytic activity. XRD and N2 adsorption-desorption analyses showed that the synthesized catalysts contained γ-Al2O3, SiO2 and Ni phases and had a mesoporous structure. Catalytic activity tests were carried out in a packed column reactor system in the presence of 50 ppm H2S in a fixed-bed reactor system. H2S was started to be given to the feed gas from the 29th minute. The increase in the SiO2 ratio in the support material increased the surface area of the catalysts but caused a decrease in the product conversion values. It was observed that the addition of Lanthanum to the support material increased the catalytic activity and prevented coke/carbon accumulation. The best catalytic activity performance was shown by [email protected], the Ni catalyst consisting of only Al2O3 and Lanthanum added to the support material. 69% CH4, 64% CO2 initial conversion was obtained from 8Ni@Al2O3–0.03La catalyst and it continued to give activity for 120 minutes in the presence of H2S. The catalytic activity results show that the addition of Lanthanum to the catalyst support material increases the resistance to sulfur poisoning.
Benzer Tezler
- Biyogazdan hidrojen üretimi için alümina destekli Ni-Cu bimetalik katalizörlerinin geliştirilmesi
Development of alumina supported Ni-Cu bimetallic catalysts for hydrogen production from biogas
NAZLI KEŞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SENA YAŞYERLİ
- Biyogazdan hidrojen üretimi için alümina destekli katalizörlerin geliştirilmesi
Development of alumina supported catalysts for hydrogen production from biogas
AYŞE GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
- Biyogazdan hidrojen üretimi için nikel esaslı katalizörlerin geliştirilmesi
Development of nickel based catalysts for hydrogen production from biogas
HALE AKANSU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN ARBAĞ
- Biyogaz üretiminde saflaştırma yöntemlerinin biyogaz kalitesine etkisinin araştırılması
The research of the effect of purification methods on biogas quality in biogas production
YASIR EISA ABDELAZIZ OSMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiNecmettin Erbakan ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİDAYET OĞUZ
- The production of quality fuels from the co-combustion of original, pyrolysed lignite and torrefied, pyrolysed, original biomass blends
Orijinal, piroliz edilmiş linyitler ile orijinal, torefiye ve piroliz edilmiş biyokütle karışımlarının birlikte yakılması ile kaliteli yakıt üretimi
AYŞEN ÇALIŞKAN SARIKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE HAYKIRI AÇMA