Heterojen katalizör sentezi ve çay atığından termokimyasal süreçler ile hidrojence zengin gaz ürün eldesi
Heterogeneous catalyst synthesis and obtaining hydrogen rich gaseous product from tea waste by thermochemical processes
- Tez No: 458992
- Danışmanlar: PROF. DR. NEZİHE AYAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Anadolu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada hidrojence zengin gaz karışımı üretmek amacıyla çay atığının hava ve hava+buhar ortamında yukarı akışlı borusal reaktörde gazlaştırma reaksiyonları gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırmada katalizör olarak K2CO3'ın yanısıra emdirme ve sol-jel yöntemleri ile sentezlenen Ni/Al2O3 ve Ni-CeO2/Al2O3 katalizörleri kullanılmıştır. Sentezlenen katalizörler XRD, XRF, SEM, BET ve TGA teknikleri ile karakterize edilmiştir. Katalizörlerin aktiviteleri çay atığının gazlaştırılması reaksiyonlarında belirlenmiştir. Gazlaştırmaya etki eden parametrelerden sıcaklık (450, 650, 850°C), süre (10, 15, 20 dk), katalizör oranı (kütlece %0, 10, 20, 30, 40, 60), hava akış hızı (2, 3, 4 L/sa), katalizör sentez yöntemi ve CeO2 yükleme oranı (%0-40)'nın gaz ürün verimine ve kompozisyonuna etkisi incelenmiştir. Hava ile gazlaştırma reaksiyonlarında en yüksek H2 verimi 850°C, 15 dk, %20 katalizör oranı ve 3 L/sa hava akış hızında K2CO3 ile 3,54 mol H2/kg çay atığı olarak elde edilirken sol-jel yöntemi ile sentezlenen, %40 CeO2 içeren Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile aynı koşullarda 6,26 mol H2/kg çay atığı verimine ulaşılmıştır. Gazlaştırma ortamına havanın yanısıra buhar eklenmesiyle H2 verimi K2CO3 varlığında 48,76 mol H2/kg çay atığı'na ulaşırken, Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile 29,71 mol H2/kg çay atığı H2 elde edilmiştir. Yukarı akışlı reaktörlerde yüksek olan tar verimi Ni-CeO2/Al2O3 katalizörü ile 850°C'de %9,14'ten %4,46'ya düşürülmüştür. Reaksiyon sonucunda elde edilen sıvı ürünlerin GC-MS ile bileşimleri belirlenmiş olup sıvı ürünlerin fenolik bileşikler ve kafeince zengin olduğu görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this study, tea waste was gasified in an updraft gasifier in order to obtain H2 rich gaseous product using air and air+steam as gasifying agents. K2CO3 was used as a catalyst. Ni/Al2O3, Ni-CeO2/Al2O3 catalysts were synthesized by impregnation and sol-gel methods. Synthesized catalysts were characterized by XRD, XRF, SEM, BET and TGA techniques. The activity of catalysts was determined by performing gasification experiments of tea waste. Effect of parameters such as temperature (450, 650, 850°C), reaction time (10, 15, 20 min), catalyst ratio (0, 10, 20, 30, 40, 60% by weight), air flow rate (2, 3, 4 L/h), synthesis method and CeO2 loading (0-40%) on gaseous product yield and composition was investigated. Maximum H2 yield was achieved as 6.26 mol H2/kg tea waste at 850°C, 15 min, 20% catalyst ratio and 3 L/h air flow rate in the presence of Ni-CeO2/Al2O3 which was synthesized by sol-gel method and contained 40% CeO2 in air gasification, while this value equals to 3.54 mol H2/kg tea waste in the presence of K2CO3. When steam was added to gasifying medium, H2 yield reached at 48.76 and 29.71 mol H2/kg tea waste in the presence of K2CO3 and Ni-CeO2/Al2O3 catalysts, respectively. Tar yield was decreased by using Ni-CeO2/Al2O3 at 850°C from 9.14% to 4.46%. The liquid products obtained from the air gasification reactions were characterized by GC-MS. The liquid product was composed of mostly phenolic compounds and caffeine.
Benzer Tezler
- Nanoceria katalizörü ile üretilen reaktif türlerin süpürülme etkinliğinin ölçümü için yöntem geliştirilmesi
Development of a novel method to measure the scavenging activity of reactive species produced using nanoceria as a catalyst
GÖZDE MEDİHA KAMER
Doktora
Türkçe
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİRSEN DEMİRATA ÖZTÜRK
- [Fe-Zn bimetalik nanopartikül]/karbon kompozit malzemesi sentezi, karakterizasyonu ve napthol blue black boyar maddesinin heterojen fenton benzeri reaksiyonunda katalizör özelliklerinin belirlenmesi
Synthesis and characterization of bimetallic iron - zinc nanoparticles / carbon composite and evaluating catalysis properties for napthol blue black decolorisation by heterogeneous fenton-like reaction
EGE KARADENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ÖZER
- Endüstriyel plastifiyan üretimi için farklı katalizör sentezi kullanımı ve karakterizasyonu
Syntesis and characterization of different catalysts for industrial dotp (dioctylterephthalate) production
MELİKE AYDIN
- Synthesis and characterization of nickel zinc oxide nanoparticles and their investigation as water oxidation catalyst
Nikel çinko oksit nanoparçacık sentezi, karakterizasyonu ve suyun yükseltgenme tepkimesinde katalizör olarak incelenmesi
RAHİME YAĞMUR AĞCALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMREN NALBANT ESENTÜRK
- Tekdüze parçacık boyutlu rutenyum nanopartikülleri: Yeni bir yöntemle sentezi, tanımlanması ve amonyak boranın dehidrojenlenmesinde katalitik etkinliği
A facile synthesis of nearly monodisperse ruthenium nanoparticles and their catalysis in the hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane for chemical hydrogen storage
HASAN CAN