Numerical investigation of hydrogen production from methane for small scale stationary pem fuel cell applications
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2007
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ÖZGÜR TAN
Danışman: AHMET KERİM AVCI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Metan gazının küçük ölçekli yakıt pili uygulamalarında kullanılmak üzere, katalitik dolaylı kısmi oksidasyon (toplam oksidasyon + buhar reformlama) reaktörü, su-gazı degisim reaktörü ve seçimli karbon monoksit oksidasyon reaktörü içeren yakıt dönüsüm sisteminde hidrojene dönüsümü bilgisayar destekli modelleme/benzetim yöntemleriyle incelenmistir. Dolgulu yataklı tipte ve tüp seklinde oldugu kabul edilen reaktörlerin kararlı durum benzetimleri ve boyutlandırılmaları altı degisik besleme oranı ((metan/oksijen, buhar/metan) = (2.24, 1.17), (1.89, 1.56))/yakıt pili çıkıs gücü (500, 1000, 1500 W) düzeninde yapılmıstır. Her bilesenin her akımdaki akıs degeri kütle dengesi hesaplamaları yürütülerek elde edilmistir. Daha sonra bu sonuçlar, katalizör agırlıgı cinsinden reaktör boyutlarını hesaplamak için, reaktör modelleme ve benzetiminde sınır degerleri olarak kullanılmıstır. Modelleme ve benzetim çalısmaları bir boyutlu türdes reaktör modeli kullanılarak yapılmıstır. Uzunluk cinsinden reaktör boyutları ve katalizör parçacıgının çapı, akıskan ve katalizör arayüzündeki ısı iletimini, katalizör parçacıgının içindeki kütle iletimini ve dolgulu yataklı reaktörlerdeki akıs rejimini belirleyen ölçütlerin kullanılmasıyla bulunmustur. Reaktör tüpü boyunca toplam basınç degisimi, boyutlandırmanın asırı basınç düsüsüne sebep olmaması için ayrıca kontrol edilmistir. Her reaktörün içindeki katalizör miktarının iki farklı besleme oranında da yakıt pilinin gücüyle dogrusal olarak arttıgı bulunmustur. Ayrıca her reaktör için elde edilmis uzunluk ve çap degerlerinin de yakıt pilinin gücüyle arttıgı gözlemlenmistir. Boru donanımlarının, pompaların ve ısı degistiricilerinin dâhil olmadıgı toplam sistem hacmi, 500, 1000 ve 1500 W gücündeki yakıt pilleri için sırasıyla 0.49, 0.98 ve 1.51 litre olarak hesaplanmıstır.