Experimental and quantitative analysis of multiphase catalytic reactions under microfluidic flow conditions and geometries
Çok fazlı katalitik reaksiyonların mikroakış koşul ve geometrilerinde deneysel ve hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi
- Tez No: 312119
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlar dinamiği, Hidrojen, Hidrokarbonlar, Katalitik reaktörler, Metan, Reaktörler, Sabit yataklar, Sentez gazı, Fluid dynamics, Hydrogen, Hydrocarbons, Catalytic reactors, Methane, Reactors, Fixed beds, Synthesis gas
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Katalitik sentez gazı ve hidrojen üretimi birleşik ve ayrışık kompakt reaksiyon/ısı değişim sistemlerinde hesaplamalı ve deneysel yöntemlerle incelenmiştir. Araştırmanın ilk bölümünde yürütülen hesaplamalı çalışmalar, tek ve çift karbonlu hidrokarbon ve alkollerin ve hafif petrol distilatlarının ısı değişimi destekli olarak sentez gazı/hidrojen dönüşümlerinde mikrokanal reaktör yapısının etkilerini ortaya koymaktadır. Elde edilen sonuçlar ışığında tasarlanan ve imal edilen, katalizörün kaplı bir tabaka halinde bulunduğu mikrokanal reaktörler araştırmanın ikinci bölümündeki deneysel çalışmalarda kullanılmıştır. Bu çalışmalar kapsamında metanın sentez gazına mikroakış koşullarında oksijensiz ve oksijen destekli metan buhar reformlama reaksiyonları ile dönüşümü Ni, Rh, Ru ve Pt bazlı katalizörler üzerinde incelenmiş, her katalizör için sıcaklık, alıkonma süresi, besleme karışımı değerleri gibi değişkenlerin metan dönüşümü ve ürün dağılımı/sentez gazı üretim hızları üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ayrıca, mikrokanal reaktör düzeni, klasik sabit yatak reaktör düzeni ile denk koşullarda karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, (i) kompakt reaksiyon sistemlerinde ısı transferi kontrolünün son derece gelişmiş olduğunu, (ii) bu birimlerdeki sentez gazı üretiminin, endüstride uygulanan koşullara kıyasla, daha düşük enerji girdileri ile gerçekleşebileceğini ve (iii) denk koşullarda çalışan sabit yataklı reaktörlere göre mikrokanal birimlerde çok daha yüksek metan dönüşümü ve sentez gazı üretim hızları elde edilebileceğini somut olarak ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Catalytic synthesis gas and hydrogen production in coupled and decoupled compact reaction/heat exchange systems are investigated by computational and experimental techniques. Computer-based modeling and simulation studies carried out inthe first phase of the research demonstrate the effects of the structural parameters of microchannel reactors on combustion-assisted conversion of C1 and C2 hydrocarbons and alcohols, and light petroleum distillates to synthesis gas/hydrogen. Outcomes of these studies set the basis for the design and construction of wall-coated catalyst integrated microchannel reactors that are used in the second part of the research involving experimental studies in which microfluidic methane-to-synthesis gas conversions via steam reforming and autothermal reforming mechanisms over Ni, Rh, Ru and Pt-based catalysts are investigated. For each catalyst, impacts of parameters such astemperature, residence time, feed compositions on methane conversion and product distribution/synthesis gas production rates are studied. The wall-coated microchannel reactor performance is also compared with that of a conventional packed-bed reactor configuration under identical conditions. The outcomes clearly show that (i) robust control of heat transfer is possible in compact reaction systems, (ii) synthesis gas pro-duction is possible with energy requirements lower than the amounts used in industrial applications, and (iii) methane conversions and synthesis gas production rates are no-tably higher than those obtained from a packed-bed reactor operated under identical conditions.
Benzer Tezler
- Bir otomotiv fabrikasında baca gazı arıtım ekipmanının crıtıc ve multımoora metodları ile belirlenmesi
Selection of flue gas treatment equipment in an automotive factory using the critic and multimoora methods
SERKAN ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSakarya ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPARSLAN SERHAT DEMİR
- Endüstri ürünleri tasarımı eğitimi ve girişimcilik arasında kurulabilecek etkileşim ve işbirlikleri: İTÜ ekosistemi üzerinden deneysel bir çalışma
Possible interactions and collaborations between industrial design education and startup: An experimental study on ITU ecosystem
OZAN SOYUPAK
Doktora
Türkçe
2019
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Ürünleri Tasarımı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE HÜMANUR BAĞLI
- Barajlarda dolusavak etrafındaki akış yapısının Cfd ile analizi
Cfd analysis of the flow structure around the spillway in the dams
HEVİN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiOsmaniye Korkut Ata Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SUAT ÖNAL
- Süreç temelli yazmanın 7. sınıf öğrencilerinin bilgilendirici ve hikâye edici metin yazma becerisine etkisi
The effect of process-based writing on 7th grade students' skills in writing informative and narrative text
BAHAR KÜÇÜKISTIRANCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Eğitim ve ÖğretimYıldız Teknik ÜniversitesiTürkçe ve Sosyal Bilimler Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN KÜRŞAT YORGANCI
- Kişiler arası ilişkilerde duygu düzenleme psikoeğitim programının genç yetişkinlerin kişiler arası ilişki boyutlarına ve duygu düzenleme beceri düzeylerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of emotion regulation psycho-education program in interpersonal relationships on the dimensions of interpersonal relationship and emotion regulation skills levels of young adults
AHMET TOGAY