A study on bimetallic water gas shift catalysts to be used in fuel processing


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2009

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: SABRİYE GÜVEN

Danışman: AHMET ERHAN AKSOYLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmanın amacı; bir yakıt prosesöründe kullanıma elverişli aktivite ve selektivite özelliklerine sahip, altın bazlı, çift metalli bir su-gaz değişim katalizörünün dizaynı ve geliştirilmesidir. Katalizör bileşimi, hazırlama metodu, kalsinasyon sıcaklığı, redüksiyon sıcaklığı ve redüksiyon karışımı bileşimi; katalizör dizaynı ve test çalışmalarında kullanılan parametrelerdir.Dokuz farklı katalizör örneği hazırlanmış, test edilmiş ve SEM karakterizasyonları yapılmıştır. Su Gaz Değişim reaksiyonu için ideal katalizör bileşimi, Re impregnasyonunu izleyen Au tortu çökmesi (Re+Au) ile hazırlanan %1 Re-%2 Au/ZrO2 olarak bulunmuştur. Re'un bu sırayla eklenmesinin katalitik aktiviteyi kaydadeğer şekilde artırdığı gözlendiğinden; renyumun iyi bir çift metalli, altın bazlı su-gaz değişim reaksiyonu katalizör destekleyicisi olduğu düşünülmüştür. Diğer beş farklı, gerçeğe uygun reaksiyon karışım bileşiminin yanısıra; yapılan testlerin birçoğunda %6 CO, %36 H2O, %39 H2, %10 CO2, %9 He içeren bir reaksiyon karışımı kullanılmıştır. Örneklerin su-gaz değişim aktiviteleri 250-350 ?C aralığında tespit edilmiştir. W/F (0.02, 0.03, 0.06) ve H2O/CO (5, 6 and 7) oranlarının, Re-Au çift metalli katalizörlerinin su-gaz değişim performansı üzerindeki etkisi de incelenmiş, ve beklendiği gibi, katalitik aktivitenin 350 ?C'de tüm W/F oranları için çok yakın olması haricinde, genel eğilimin katalitik aktivitenin artan W/F ve H2O/CO oranlarıyla artması yönünde olduğu görülmüştür. İdeal katalizör bileşimi ve reaksiyon koşullarında, katalitik aktivitenin 350 ?C'de %55'e kadar ulaştığı gözlenmiştir.Eser miktarda metan oluşumu sadece Au+Re sırasıyla hazırlanan katalizöler için 350 ?C'de gözlenmiştir. Diğer örnekler için metan aktivitesine rastlanmamıştır. Bu çalışmanın sonuçları, zirconium dioksit üzerinde Re-Au çift metalli katalizörün gerçek bir yakıt prosesöründe kullanım potansiyeli bulunduğunu göstermektedir.