The Effect of macro and micropore diffusion resistances on selectivity in multiple reaction system
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1991
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MUKADDER İLHAN
Danışman: TİMUR DOĞU
Özet:ÖZET ÇOK SEAKSİYOHLU SİSTEMLERDE, KAKRO YE HİKBO GÖZEBEK DİFFÛZTON D İRE HÇLEB İNİM SEÇİCİLİ?E ETKİSİ İlhan, Hukadder Yüksek Lisans Tezi Kimya nühendi3liği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Timur Doğu Ocak 1991, 137 sayfa Aktif liginin yanısıra bir katalizörün en önemli özelliği seçiciliğidir. Katalizörün aynı anda olan reaksiyonlardan sadece birini hızlandırma özelliği, seçicilik olarak tanımlanır. Endüstride kompleks katalitik proseslerin artması, seçicilik konusuna önem kazandırmıştır. Bu çalışma iki kısımdan oluşmaktadır. İlk kısımda, seri bir reaksiyon için teorik olarak seçicilik ifadesi türetilmiştir. Reaksiyon hızlarının birinci dereceden olduğu kabul edildiğinde sonuçlar seçiciliğin dört bağımsız değişkenin fonksiyonu olduğunu göstermiştir. Bunlar $^ (birinci reaksiyon için taneciğin Tbiele modulu), makro-mikro diffüzyon parametresi et, p= $3^1 (ikinci ye viibirinci reaksiyonların Thiele modüllerinin oranı) ve (Co2''Coi)Da'dır- Burada Da makrogözenek diffüzyon sabiti, Cq2/Cq± ise C2 ve (4 elementlerinin katalizör yüzeyindeki konsantrasyonlarının oranıdır. Teorik çalışmalar makro ve mikrogözenek diffüzyon dirençlerinin seçiciliğin düşmesine sebep olduğunu göstermiştir. Seçicilik, özellikle a'nın büyük ve Thiele modülü' nün ara değerleri için katalizör tabletinin bölünmesi ile artırılabilir. Çalışmanın ikinci kısmında, kompozisyonu Moq 71 Yq 2 N&0.09 olan bir katalizör kullanılarak e tanın etilene katalitik dehidrojenasyonu incelenmiştir. İki ayrı reaktan gaz karışımı için (7.56 % 02, 79.36 ^ N2, 13.08 % C2H6 and 13 % C2H6, 87 % Helium) tek tablet reaktörü kullanılarak 320°C-450°C aralığında deneyler yapılmıştır. Helyum-Etan sistemi için sonuçlar katalizörün çok çabuk aktif ligini kaybettiğini ve bu işlemin birçok deneylerde yarım saatte tamamlandığını göstermiştir. Bu deneylerde, katalizör aktif ligini kaybederken dönüşüm seviyesi yaklaşık 0.05 için seçicilik bir' e ulaşmaktadır. viüFarklı sıcaklıklarda ve farklı porozitelere ve uzunluklara sahip tabletlerle yapılan deneyler, diffüzyon direncinin artmasının, özellikle yüksek sıcaklıklarda ve reaksiyonun başlarında, seçiciliği azalttığını göstermiştir. Diğer taraftan tabletteki diffüzyon zamanı arttıkça toplam dönüşüm artmaktadır. Ayrıca sonuçlar muhtemelen CO ve CO2 oluşumunun yüzeyde tutulan oksijen ile, etanın etilene katalitik dihidrojenasyonunun ise katalizörün yapısındaki oksijen ile olduğunu göstermiştir. Heydana gelen etilenin poroziteye göre değişimi CO oluşumunda seri reaksiyonun önemli olduğunu göstermiştir. Etan-Oksijen-Azot sisteminde, reaksiyonun ilk aşamalarında seçicilik artar sonra sabit bir değere ulaşır. Sıcaklığın artması seçiciliği düşürür. Porozitenin düşmesi seçicilik üzerinde negatif etki yapar. Desteklenmemiş katalizörün daha yüksek seçicilik verdiği gözlenmiştir. Anahtar kelimeler: Seçicilik, Tabletin porozitesi, Mikro-macro gözenek etkileri, Oksidatif dihidrojenasyon. Etilen üretimi. ıx