Microchannel enabled reforming of glycerol to hydrogen over ni-based catalysts
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: SİNAN KOÇ
Danışman: AHMET KERİM AVCI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı Ni bazlı katalizör üzerinde gliserol buhar reformlama (GBR) ve oksijenli gliserol buhar reformalama (OGBR) deneylerini bir mikrokanal içinde incelemektir. Sıcaklık, buhar-karbon molar oranı, toplam akış hızı ve reaktör konfigürasyonlarının (doldurulmuş ve kaplanmış), gliserol dönüşümü ve ürün dağılımı üzerindeki etkisini incelemek için, bir plan dahilinde parametrik çalışma yapılmıştır. Ek olarak, sıcaklık ve girişteki karbon-oksijen molar oranının gliserol dönüşümü ve ürün dağılımı üzerindeki etkisini çalışmak için OGBR reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. 3-µm büyüklüğünde tanecik yapıdaki, ağırlıkça %5 Ni/Al2O3 ve %10 Ni/Al2O3 katalizörleri (kaplamalı mikrokanal konfigürasyonu için) ve 250-177 µm büyüklüğünde tanecik yapıdaki, ağırlıkça %5 Ni/Al2O3 katalizörü ardışık emdirme tekniği kullanılarak hazırlanmıştır. Boş deneyler, mikrokanal reaktör parçalarının deneylerde etkisiz olarak kalmadığını göstermiştir. Sıcaklık artıkça gliserol dönüşümünün arttığı görülmüştür. Gliserolün termal dağılımı metan, etan ve etilen, ve karbon üretimine yol açmıştır. Buhar-karbon oranı ürün dağılımını su-gaz değişim reaksiyonuna bağlı olarak değiştirmiştir. Yüksek buhar-karbon oranı, dönüştürülen gliserol başına üretilen H2 molü olarak tanıtılan, yüksek H2 seçiciliğine sebep olmuştur. Fakat, Ni parçacıklarının toplaşması gliserol dönüşümü üzerine olumsuz etki etmiştir. Akış hızını düşürmek, kalma zamanını arttırdığı için, gliserol dönüşümünün üstel artmasını sağlamıştır. Kaplamalı mikrokanal konfigürasyonu, doldurmalı mikrokanal konfigürasyonuna göre daha yüksek dönüşümler ve H2 seçiciliği göstermiştir. OGBR reaksiyonlarının GBR reaksiyonlarına göre daha yüksek dönüşüm vermiştir. Girişteki yüksek O2, yüksek dönüşümlere ve düşük H2 üretimi ve seçiciliğine sebebiyet vermiştir. OGBR ve GBR reaksiyonları için katalizör yüzeyinde karbon oluşumu kaçınılmazdır. Aktif metal dağılımını ve farklı sıcaklıklar ve su-karbon oranlarında katalizör üzerinde oluşan karbonu incelemek için SEM ve EDX analizleri yapılmıştır.