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
- Büyükbaş hayvan dışkısından biyogaz üreten bir reaktöre peynir altı suyu eklenmesinin reaktörün biyogaz üretim verimine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of the whey addition on the biogas production of a reactor using cattle manure for biogas
BEHNAM MAHDIYAN NASL
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
EnerjiGazi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAFFETTİN FERDA MUTLU
- İstanbul Kağıthane bölgesinde yüksek PM10 konsantrasyonlarının meteorolojik olarak incelenmesi
Meteorological investigation of high PM10 concentration in Istanbul Kagithane region
KÜBRA AĞAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ DENİZ
- Atıksu arıtma tesislerinde karbon ayak izi değerlendirmesi
Carbon footprint analysis evaluation in wastewater treatment plants
GÖKBER YAVUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASLI SEYHAN ÇIĞGIN
- Kentsel katı atık bertaraf tesislerinin sera gazı emisyonları açısından karşılaştırılması
Comparison of urban solid waste disposal facilities in terms of greenhouse gas emissions
ÇAĞLA AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU KOCA AKKAYA
- Küçük ölçekli sürekli beslemeli bir biyogaz tesisinin çalişma şartlarinin belirlenmesi
Determination of working conditions of a small-scale and continuous flow biogas units
HAKAN AFACAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
ZiraatGaziosmanpaşa ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KASAP