Atık gazlardan kükürtlü bileşiklerin giderimi için katalizör geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: TUNAHAN UÇAR

Danışman: NAİL YAŞYERLİ

Özet:

Bu çalışmada, H2S' ün seçici katalitik oksidasyon reaksiyonunda kullanılmak üzere alümina destekli Ag ve Fe-Ag katalizörler hazırlanmış ve reaksiyon sisteminde test edilmiştir. Çalışmada katalizör destek malzemesi olarak kullanılan alümina iki farklı sol-gel yöntemiyle (SG1,SG2) hazırlanmıştır. Destek malzemesinin katalitik aktivite üzerine etkisinin belirlenmesi amacıyla ticari alümina kullanılarak da katalizörler sentezlenmiştir. Alümina üzerine kütlece %10 oranlarında Ag ve Fe ıslak emdirme yöntemi ile yüklenmiştir. Sentezi gerçekleştirilen katalizörlerin yapısal özellikleri farklı karakterizasyon teknikleri (N2 adsorpsiyon-desorpsiyon, XRD, SEM, EDS) kullanılarak belirlenmiştir. N2 adsorpsiyon-desorpsiyon analizi, sol-jel yöntemiyle sentezlenen alümina destek malzemeleri üzerine emdirilen Ag katalizörlerinin düzgün dağılımlı mezogözenekli yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Katalizörlerin XRD analizleri Ag katalizörlerinin kristal yapısının genel olarak metalik Ag ve γ-Al2O3'ten, Ag-Fe katalizörlerinin ise metalik Ag, Fe2O3 ve γ-Al2O3'ten oluştuğunu göstermiştir. Sentezlenen katalizörlerin katalitik aktiviteleri dolgulu kolon reaksiyon test sisteminde 2500C sıcaklık ve farklı besleme gazı bileşimlerinde (O2/H2S:0,5 ve 1,0) incelenmiştir. Sol-jel yöntemleri kullanılarak hazırlanan alümina desteklerinin kullanıldığı Ag/Al2O3 katalizörlerinin, ticari destekli Ag katalizörüne göre daha yüksek aktivite sergilediği gözlenmiştir. Yapıya ilave edilen demir tüm Ag/Al2O3 katalizörlerinin aktivitesini artırmış, Fe@Ag/Al2O3-SG1 ve Fe@Ag/Al2O3-SG2 katalizörleri ile %100 H2S dönüşümü sağlanmıştır. Ag/Al2O3 katalizörleriyle % 100 kükürt seçiciliğine ulaşılmıştır. Katalizör yapısına ilave edilen demir ile birlikte seçicilik değerinde az da olsa bir düşüş tespit edilmiştir. Besleme akımındaki oksijen miktarının artışı kükürt seçiciliğinde azalmaya neden olmuştur