Prox kinetics over Pt-Sn/AC under fully realistic reaction conditions

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BELKIZ MERVE EROPAK

Danışman: AHMET ERHAN AKSOYLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu deneysel araştırma, ardışık emdirilme yöntemiyle hazırlanmış ve nitrik asit ile yükseltgenmiş aktif karbon destekli ağırlıkça 1%Pt-0.25%Sn içeren katalizör üzerinde hidrojen, karbondioksit, su ve metan varlığında yapılan seçimsel karbonmonoksit oksidasyonu (PROX) kinetik çalışmasını içermektedir. Kinetik deneyler 383 K sıcaklıkta ve atmosferik basınç altında yapılmış, kinetik ölçümlerde farklı karbon monoksit ve oksijen yüzdeleri ile her bir konsantrasyon için farklı reaktörde kalma süreleri ve katalizör miktarları kullanılmıştır. Beslemedeki reaktant konsantrasyonları karbonmonoksit için yüzde 1 ile 2.5 arasında, oksijen için yüzde 1 ile 1.5 arasında değiştirilmiştir. Ayrıca karbonmonoksit akış hızının, oksijen akış hızının ve deneylerde 1 ve 3 arasında değişen oksijen karbonmonoksit oranının, karbonmonoksit dönüşümüne etkisi araştırılmıştır. Deneysel hız verileri kullanılarak üssel hız denkleminde yer alan kinetik parametreler başlangıç hızları yöntemi ile hesaplanmıştır. üssel hız denklemi araştırması, 383 K sıcaklığında karbonmonoksit ve oksijenin reaksiyon mertebelerini sırasıyla 0.29 ve 0.17 olarak belirlemiştir. Bu hız ifadesi için deneysel hata varyansı 0.1019 (?mol.mg-1.min-1)2 olarak bulunmuş olup büyük olasılıkla DRIFT çalışmalarıyla da onaylanan yüzey oksijen üretiminde, yüzey OH- grubu barındıran su aktivasyonundan dolayısıyla oluşan ikinci bir mekanizmanın varlığından dolayı, deneysel olarak ölçülen ve kinetik parametrelerle yeniden hesaplanan hızlar mükemmel bir uyum göstermedi, bu nedenle beslemedeki H2, CH4, CO2, and H2O miktarları sabit tutulmasına rağmen, özellikle CO/H2O ve O2/H2O oranlarından etkilenebilir. Aktivasyon enerjisi 42.3 kJ. mol-1 ve frekans faktörü olarak öngörülmüştür. Bu çalışmada elde edilen kinetik denklemdeki CO ve O2 üstellerinin daha önce sadece CO ve O2 içeren besleme koşulları altında elde edilen üstellerden, sırasıyla 0.96 ve (-0.31) oldukça farklı olması; PROX reaktörünün tasarımı için elde gerçek besleme koşulları için geçerli bir kinetik ifadenin bulunmasının hayati önemini teyid etmektedir.