Göksel ÖZKAN, Gülay ÖZKAN, Başak ŞAHBUDAK

ETANOLDEN Pd-NiO, Ni-Cu-Pd/AKTİF KARBON KATALİZÖRLERİ İLE H2 ÜRETİMİNDE SU/ETHANOL MOL ORANININ HİDROJEN VERİMİ VE SEÇİMLİLİĞİNE ETKİSİ

Bu çalışmada, buharla katalitik yapılandırma (SR) yöntemiyle etanolden (C2H5OH, EtOH) hidrojen üretimi için katalizörler hazırlanmış ve tepkime deneyleri gerçekleştirilmiştir. Daha düşük sıcaklıkta daha yüksek verimde hidrojen üretiminin amaçlandığı çalışma heterojen fazda borusal bir reaktörde katalitik olarak gerçekleştirilmiştir. Emdirme tekniğinin kullanıldığı katalizör hazırlama deneylerinde destek maddesi olarak aktif karbon, aktif madde olarak Ni, Cu, Pd, NiO seçilmiş ve farklı oranlarda aktif bileşenler içeren, Ni-Cu-Pd/AC ve NiO-Pd katalizörleri hazırlanmıştır. Sentezlenen katalizlerin yüzey morfolojisi, alanı ve yapısına yönelik bazı karakteristik özellikleri (SEM, BET, EDS analizleri) de belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında, uygun kataliz ve tepkime koşullarının belirlenmesine yönelik; sabit besleme akış hızında, farklı besleme mol oranlarında (su/etanol mol oranı = 1,85, 4 ve 9) ve farklı sıcaklıklarda (300-700oC) her bir katalizör üzerinde tepkime deneyleri gerçekleştirilmiştir. Hidrojen verimi ve hidrojen seçiciliklerine göre yapılan değerlendirmeler sonucunda NiO-%1Pd katalizörünün 500oC’de, su/etanol mol oranı 9 iken % 97 hidrojen seçiciliği ile en yüksek performansı gösteren katalizör olduğu belirlenmiştir.

PDF

___

KAYNAKLAR
Karaosmanoğlu, F., “Dünyada enerjiye duyulan ihtiyaç ve alternatif enerji kaynaklarına yöneliş”,Türkiye’nin Enerji Stratejisi Ne Olmalıdır?-Sempozyum, İstanbul, 9-19, 2006.
Enerji Teknolojileri Politikası Çalışma Grubu, “Çevre dostu ve yenilenebilir enerji kaynakları ile ilgili teknolojiler alt grup raporu”, Tübitak-TTGV Bilim-Teknoloji-Sanayi Tartışmaları Platformu, Ankara, 9, 61-65, 70-79, 203, 1998.
Acaroğlu, M., “Alternatif Enerji Kaynakları genişletilmiş 2. baskı”,Nobel Yayın Dağıtım, Ankara, 255-273 ,2007.
Contreras J.L., Salmones J., Colín-Luna J.A., Nuño L., Quintana B., Córdova I., Zeifert B., Tapia C., Fuentes G.A. “Catalysts for H2 production using the SRE (a review) , J. Hydrogen Energy , DOI: 10.1016/j.ijhydene. 2014
Özkan, G., Özçelik, E., “CO2 adsorption on porous NiO as a cathode material for molten carbonate fuel cells”, Journal of Power Sources, Çilt 140, No, 28-33, 2005.
Şahbudak, B., “Etanolden buharla yeniden oluşturma yöntemiyle katalitik H2 üretimi”, Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 2009.
Denis, A., Grzegorczyk, W., Gac, W. And Machocki, A., “Steam reforming of ethanol over Ni/support catalysts for generation of hydrogen for fuel cell applications”, Catalysis Today, Cilt137, 453-459, 2008
Aupretre, F., Descorme, C., Duprez, D., Casanave, D. And Uzio, D., “Ethanol steam reforming over MgxNi1-xAl2O3 spinel oxide-supported Rh catalysts”, Journal of Catalysis, Cilt 233, 464-477, 2005
Ozkan G, Gok S, Ozkan G, “Active carbon-supported Ni, Ni/Cu and Ni/Cu/Pd catalyzed steam reforming of ethanol for the production of hydrogen” Chem. Eng. J. Çilt 171, 1270-1275 , 2011
Galetti, A.E., Gomez, M.F., Arrua, L.A And Abello, M.C., “Hydrogen production by ethanol reforming over NiZnAl catalysts: Influence of Ce addition on carbon deposition”, Applied Catalysis, Cilt 348, 94-102, 2008.
Liguras, D.K., Goundani, K. And Verykios, X.E., “Production of hydrogen for fuel cells by catalytic partial oxidation of ethanol over structured Ni catalysts”, Journal of Power Sources, Cilt130,30-37 ,2004.
Zhang, J., Wang, Y., Ma, R. And Wu, D., “Characterization of alumina-supported Ni and Ni-Pd catalysts for partial oxidation and steam reforming of hydrocarbons”,
Applied Catalysis A, General Cilt 243, 251-259,2003
Chin, Y., Dagle, R., Hu J., Dohnalkova, A.C. And Wang Y., “Steam reforming of methanol over highly active Pd/ZnO catalyst”, Catalysis Today, Cilt 77, 79-88, 2002
Goula M.A., Kontou S.K. And Tsiakaras P.E., “Hydrogen production by ethanol steam reforming over a commercial Pd/γ-Al2O3 catalyst”, Applied Catalysis B, Cilt 49,135-144, 2004
Sun, J., Luo, D., Xiao, P., Jigang, L. And Yu, S., “High yield hydrogen production from low CO selectivity ethanol steam reforming over modified Ni/Y2O3 catalysts at low temperature for fuel cell application”, Journal of Power Sources, Cilt 184, 385-391 ,2008.
Denis, A., Grzegorczyk, W., Gac, W. And Machocki, A., “Steam reforming of ethanol over Ni/support catalysts for generation of hydrogen for fuel cell applications”, Catalysis Today, Cilt 137, 453-459,2008.
Fatsikostas, A.N., Kondarides, D.I. And Verykios, X.E., “Production of hydrogen for fuel cells by reformation of biomass-derived ethanol”, Catalysis Today, Cilt 75,145-155 ,2002
Wang, H., Liu, Y., Wang, L. And Qin, Y.N., “Study on the carbon deposition in steam reforming of ethanol over Co/CeO2 catalyst”, Chemical Engineering Journal, Cilt 145,25-31,2008.