Biyogazın oksidatif buhar reformlaması için Ni-CeO2/MgAl hidrotalsit benzeri katalizörün hazırlanması

• Published in: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi dergisi 2019-03, Vol.2018 (18-2), p.1127-141
• Main Authors: DOĞAN ÖZCAN, Merve, ÖZCAN, Orhan, KİBAR, Murat Efgan, AKIN, Ayşe Nilgün
• Format: Article
• Language: Turkish
• Subjects: Mimarlık ve Tasarım; Mühendislik
• ISSN: 1300-1884; 1304-4915
• DOI: 10.17341/gazimmfd.460508

Bu çalışmada, biyogazın oksidatif buhar reformlama tepkimeleri ile sentez gazı elde etmek için yeni ve aktif katalizör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, literatürde biyogazın oksidatif buhar reformlamasında kullanılmayan, farklı seryum (Ce) miktarlarında (ağ.%2,5/5,0/7,5/10,0) ve Mg:Al mol oranlarında (1:1, 2:1, 3:1) ve sabit nikel (Ni) yüklemesiyle (ağ.%10) Ni-CeO2/MgAl hidrotalsit benzeri katalizörler hazırlanmıştır. Hidrotalsit benzeri destek malzemeleri birlikte çöktürme yöntemi ile hazırlanırken, nikel ve seryum yüklemeleri ıslak emdirme yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Katalizörlerin yapısal ve fiziksel özellikleri, X-ışını kırınımı (XRD), Brunauer Emmett Teller (BET), İndüktif Eşleşmiş Plazma/Optik Emisyon Spektrometresi (ICP-OES) ve Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) analizleri ile belirlenmiştir. Biyogazın oksidatif buhar reformlama tepkimeleri sabit yataklı kuvars reaktörde 800oC’de ve atmosferik koşullar altında gerçekleştirilmiştir. Katalizörler gaz besleme mol oranları CH4/CO2/O2/H2O = 1,0/0,67/0,1/0,3 ve boşluk hızı 45000 mL/gkat.h olacak şekilde biyogazın oksidatif buhar reformlama tepkimelerinde denenmiştir. En iyi katalitik aktivite, Ni10Ce2,5/MgAl(2:1) katalizörü ile CH4 dönüşümü %96, CO2 dönüşümü %82, H2 verimi %92 ve H2/CO mol oranı 1,57 olacak şekilde elde edilmiştir.