Cu-ALUMİNA KATALİZÖRLERİNDE ÜRENİN BOZUNMA BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Cu-ALUMİNA KATALİZÖRLERİNDE ÜRENİN BOZUNMA BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ"

Esin Denktaş
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Cu-ALUMİNA KATALİZÖRLERİNDE ÜRENİN BOZUNMA BİLEŞİKLERİNİN BELİRLENMESİ Özt H.Mhmt TAŞDEMİR,Nil YAŞYERLİ * Gzi Ünivrsitsi Mühnislik Fkültsi,Ankr, * Gzi Ünivrsitsi Mühnislik Fkültsi,Ankr, 06570,ysyrli@gzi.u.tr Bu çlışm NO x inirgnmsin kullnıln tkin inirgn mlrn ürnin %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin ozunm ilşiklri FTIR ihzı kullnılrk lirlnmy çlışılmıştır. Ktlizörlr üzrin ürnin ozunmsı sistm gönriln tşıyıı gz s H (hmn % 100) v %95 H+%5 O 2 gz krışımı hlinykn 100 v 350 C sıklık 0-10 k zmn rlığın inlnmiştir. Dnysl çlışm sonuun OH v CH grilm titrşim ntlrı il siynt (-CN), izosiynt (-CNO), C=O çit ğ grilimi, monyum v monyk hr iki ktlizör üzrin ozunm ilşiklri olrk gözlnmiştir. NH grilm titrşim nı v ürnin NH 2 ğilm grilimi s %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörü üzrin tspit ilmiştir. Amonyk çlışıln ütün şrtlr gözlnmiştir. Amonyum ilşiği, tşıyıı gz olrk sistm s H gönriliğin hr iki ktlizör üzrin gözlnirkn, tşıyıı gz krışımın %5 O 2 oluğu urum çlışıln sıklıklr monyum pikin rstlnmmıştır. İzosiynt ilşiği %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin 350 C gz krışımın O 2 yokkn gözlnmmiştir. Bunun ynısır gz krışımın O 2 vrkn u sıklıkt hr iki ktlizör izosiynt tspit ilmiştir. Anhtr Klimlr: Cu-Alumin Ktlizörü, FTIR,Ür Giriş Dizl rç gzozlrınn çıkn NO x çvrsl prolmlr nn olur. Ypıln çlışmlr sçii ktlitik inirgm (SCR) işlminin NO x girimin tkin ir yöntm oluğunu orty koymuştur. SCR yöntmi, NO x gzlrının ir inirgm msi il sçiln ir ktlizör yüzyin N 2 gzın inirgnmsini tml lır. Bu yöntm inirgn m olukç önmliir. İlk çlışmlr kullnıln hirokronlr, ktlizör üzrin istnmyn yn ürünlr oluşturmuş v üşük inirgm kpsitsi srgilmişlrir[1-3]. Diğr ir inirgn m monyğın is iyi ir inirgm kpsitsi srgilmsin rğmn rçlr polnmsı zorur. İyi ir monyk kynğı olmsının ynısır otomoillr polm vntjlrınn olyı ürnin kullnılmsı üşünülmüştür[5]. Ayrı ürnin hm knisi hm ozunm/hiroliz ilşiklri NO x inirgnmsin kullnılmktır. 1 v 2 no lu rksiyonlr ürnin ozunm vy hirolizi sonuun monyk v izosiyonik sit oluştuğu ilinmktir. İnirgnm rksiyonlrı şğı vrilmiştir. CO(NH 2 ) 2 NH 3 + HNCO (1) HNCO+H 2 O NH 3 + CO 2 (2) 2 CO(NH 2 ) 2 + 6NO 5N CO 2 + 4H 2 O (3) 4 HNCO + 6NO 5N CO 2 + 2H 2 O (4) 4 NH NO + O 2 4N 2 + 6H 2 O (5) Ypıln çlışm ürnin ozunm ilşiklri %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin 100 v 350 C sıklık 0-10 kik zmn rlığın FTIR ihzı kullnrk lirlnmy çlışılmıştır.

2 Dnysl Çlışmlr Bu çlışm tiri lumin üzrin mirm mtou kullnılrk %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri sntzlnmiştir. Dh sonr sntzlnn u ktlizörlrn yklşık 10 mg lınrk, yklşık 90 mg trtıln KBr il hvn krıştırılmıştır. Bu krışım tlt sm ihzın sılrk yklşık 8 mm çpın tlt l ilmiştir. Dh sonr u tlt üzrin 0,2 M lık ür çözltisinn yklşık 4 μl mltılrk homojn ir şkil ğılmsı sğlnmış v FTIR ihzının ktı hürsin yrlştirilmiştir. 100 v 350 C sıklıklr 0-10 kik zmn rlığın sistm s H v H/O 2 gz krışımlrı yollnrk ürnin ozunm ilşiklri tspit ilmy çlışılmıştır. Sonuçlr v Trtışm Bu çlışm NO x inirgnmsin kullnıln tkin inirgn mlrn ürnin %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin ozunm ilşiklri FTIR ihzı kullnılrk lirlnmy çlışılmıştır. İlk olrk mirm yöntmiyl sntzlnn %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlrinin BET yüzy ln krktrizsyon işlmi ypılmış v yüzy lnı ğrlri sırsıyl 131 m²/g v 125 m²/g olrk ulunmuştur. Ktlizörlrin yüzy lnlrının kır yüklmsi rtmsıyl üşmsi klnn ir urumur. Tşıyıı gz kımın s hlyum v hlyum oksijn gz krışımı ulunmsı urumun %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin ürnin ozunm ilşiklri olrk OH, NH v CH grilm titrşim ntlrı, CO 2, siynt (-CN), izosiynt (-CNO), C=O çit ğ grilimi, monyum, sorplnmış ürnin NH 2 ğilm grilimi v monyk tspit ilmiştir. Şkil 1 %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 100 C ki 0-10 kik zmn rlığın, gz krışımın H v H/O 2 vrkn lınn FTIR spktrumu görülmktir Asorns Dlg Boyu,m-1 Şkil 1. %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 100 C ki FTIR Spktrumu ) 0.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 5.k (H/O 2 gz krışımlı) )10.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 0.k ( Gz krışımın s H vrkn) ) 5.k ( Gz krışımın s H vrkn) )10.k ( Gz krışımın s H vrkn)

3 Gz kımın s H vrkn ozunm ilşiklri olrk m -1 OH grilm titrşim nı (s 0. kik), m -1 lg oyu rlığın NH grilm titrşim nı ( 5v 10. kiklr), 2180 m -1 izosiynt (-CNO), 1675 m -1 C=O çit ğ grilimi, 1600 m -1 sorplnmış ürnin NH 2 ğilm grilimi, 1460 m -1 monyum (NH 4 + ) v 1160 m -1 lg oyun monyk piklri gözlnmiştir. Sistm H/O 2 gz krışımı yollnığı urum OH grilm titrşim nı (3690 m -1 ),siynt (-CN) (2090 m -1 ) v yin nzr olrk C=O çit ğ grilimi (1640 m -1 ) v monyk ( m -1 ) tspit ilmiştir. Şkil 2 %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 350 C ki 0-10 kik zmn rlığın, gz krışımın H v H/O 2 vrkn lınn FTIR spktrumu görülmktir Asorns Dlg Boyu, m-1 Şkil 2. %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 350 C ki FTIR Spktrumu ) 0.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 5.k (H/O 2 gz krışımlı) )10.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 0.k ( Gz krışımın s H vrkn) ) 5.k ( Gz krışımın s H vrkn) )10.k ( Gz krışımın s H vrkn) Aynı ktlizör üzrin 100 C oluğu gii nzr piklr u sıklıkt gözlnmiştir. Sistm s H slniği urum m -1 CH grlim titrşim nı gözlnirkn, sistm gz krışımı gönriliğin 2240 m -1 lg oyun ürnin n ozunm ilşiklrinn oln izosiynt gözlnmiştir. Şkil 3 v şkil 4 t %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 100 C v 350 C ki 0-10 kik zmn rlığın, gz krışımın H v H/O 2 vrkn lınn FTIR spktrumu görülmktir.

4 Asorns Dlg Boyu, m-1 Şkil 3. %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 100 C ki FTIR Spktrumu ) 0.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 5.k (H/O 2 gz krışımlı) )10.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 0.k ( Gz krışımın s H vrkn) ) 5.k ( Gz krışımın s H vrkn) )10.k ( Gz krışımın s H vrkn) Asorns Dlg Boyu,m-1 Şkil 4. %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörünün 350 C ki FTIR Spktrumu ) 0.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 5.k (H/O 2 gz krışımlı) )10.k (H/O 2 gz krışımlı) ) 0.k ( Gz krışımın s H vrkn) ) 5.k ( Gz krışımın s H vrkn) )10.k ( Gz krışımın s H vrkn)

5 Bnzr ozunm ilşiklri %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörü üzrin 100 v 350 C sıklıklr tspit ilmiştir. Gnl nlm ğrlnirm ypılk olurs; ürnin ozunm v hiroliz ilşiği oln monyk %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörlri üzrin çlışıln ütün sıklık v zmnlr gözlnmiştir. Amonyum ilşiği %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörü üzrin 100 C sistm s H gzı gönriliğin tspit ilirkn 350 C hiç ir şkil gözlnmmiştir. Bunun ynısır %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörü üzrin hm 100 C hm 350 C sıklıkt sistm s H gzı gönriliğin monyum tspit ilmiştir. Diğr ir ozunm ilşiği oln izosiynt, %1 Cu/Al 2 O 3 ktlizörü üzrin 100 C sistm s H gönriliğin gözlnirkn, H/O 2 gz krışımı gönriliğin tspit ilmmiştir. Bu urum tşıyıı gz kımın oksijn ulunmsı urumun v üşük sıklık ğrlrin ür il NO önüşümünün üşük olmsının ir göstrgsiir [5]. Aynı ktlizör üzrin ürnin ozunm ilşiği izosiynt 350 C sistm s H gönriliğin gözlnmmktir. %5 O 2 li gz krışımı yollnığın izosiynt tspit ilmiştir. Tşıyıı gz kımın oksijn olmsı izosiynt ilşiğinin myn glmsin olnk tnımktır. Böyllikl oluşn izosiynt ilşiği yukrı vriln (4) numrlı rksiyon gör NO il rksiyon girmkt v NO önüşümünü rttırmktır. Özllikl 350 C v u sıklık ğrlrinn sonr %100' ykın NO önüşümün ulşılığı ilinmktir [5]. Bnzr urum %2 Cu/Al 2 O 3 ktlizörün mvuttur. Ürnin ozunmsı sırsın ikkt çkn iğr ir urum is istnmyn ürünlr oln mlmin v mlmin türvlrinin gözlnmmsiir. Ortm mlmin v türvlrinin olmmsı NO önüşüm ğrlrinin yüksk çıkmsın nn olmktır. Litrtür özllikl 350 C v sonrsı sıklıklr NO önüşümünün çok yüksk olmsı u urumu stklmktir [5]. Ypıln nysl çlışm v nlizlrin sonuun Cu/Alumin ktlizörlri üzrin ürnin istnn ozunm ilşiklri gözlnmiştir. Önrilr Bu çlışm NO x inirgnmsin yüksk ktivit göstrn şk ktlizörlr kullnılrk tkrr ililir. Ktlizör hzırlm tkniği il irlikt ktlizör stk msi ğiştirilrk, u prmtrlrin ny sonuun tkisi inlnilir. Bunn sonr ypılk çlışmlr inrt ortm (H) yrin ilşimi ilinn snttik gzoz gzı hzırlnrk ürnin ktlizör yüzyin vrği ürünlr nliz ililir. Kynklr 1.Miyr, T., Alumin-Support Silvr Ctlysts or th Sltiv Rution o Nitri Oxi with Propn n Oxygn-Contining Orgni Compouns, Appli Ctlysis B: Environmntl, 2, , Bthk, K.A., n Kung, H. H. Support Ag Ctlysts or th Ln Rution o NO with C 3 H 6, Journl o Ctlysis, 172, , Krmlih, J.C n Link, W.P. Nitrous Oxi Bhvior in th Atmosphr, n in Comustion n Inustril Systms, Progrssiv EnrgyComust Sin,20, , Tşmir,M., Yşyrli, N., %1 Cu/Al 2 O 3 v %2 Cu/Al 2 O 3 Ktlizörlri Üzrin Ürnin Bozunmsının FT-IR Cihzın İnlnmsi, 8.Ulusl Kimy Mühnsisliği Kongrsi, Mlty, Şkr, E., Yşyrli, N., Gulri, E., Lmrt, C., Hmmrl, R.H., NO Rution y Ur unr Ln Conitions ovr Singl-Stp Sol-Gl Cu/Alumin Ctlyst, Journl o Ctlysis, 208 (1), 15-20, 2002.

Benzer belgeler

S1:10, S2:30, S3:20, S4:40 Puan Süre: 100 dakika 17 Nisan 2008

S1:10, S2:30, S3:20, S4:40 Puan Süre: 100 dakika 17 Nisan 2008 Mikroişlmi Sistmlr Viz Sınvı S1:10, S2:30, S3:20, S4:40 Pun Sür: 100 kik 17 Nisn 2008 1) 18-45 işlmini ikili tn rçklyiniz. 18 00010010 45 00101101-45 için 2 y tümlyn lınır; 1 tümlm 11010010, sonr un 1