Desaltıng of aqueous ethylene glycol solutıons usıng cellulose acetate membranes
Selüloz asetat membranlar kullanılarak sulu etilen glikol çözeltilerinin tuzdan arındırılması
- Tez No: 1018174
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ZEYNEP ÇULFAZ EMECEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, selüloz asetat (CA) nanofiltrasyon (NF) membranları, sulu monoetilen glikol (MEG) çözeltilerinin tuzdan arındırılması ve modellenmiş bir endüstriyel akıntıdan MEG'in geri kazanılması amacıyla incelenmiştir. Membranlar; formamid/aseton (FA) ve dimetil sülfoksit/aseton (DA) çözücü karışımları kullanılarak, Çözücü Olmayan Kaynaklı Faz Ayrımı (NIPS) yöntemiyle üretilmiştir. Çözücü bileşiminin, tavlamanın (annealing), deasetilasyonun ve polikarboksilik asitlerle yapılan yüzey modifikasyonunun membran morfolojisi, geçirgenliği, seçiciliği ve stabilitesi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Membran morfolojisi analizleri, FA bazlı membranların simetrik yapılar oluşturduğunu, DA bazlı membranların ise yoğun ve seçici tabakalara sahip asimetrik membranlar meydana getirdiğini göstermiştir. Yeni dökülmüş membranlar düşük NaHCO3 tutulumu (≈%20) göstermiştir. Ancak, 90-95 °C'de 1-3 dakika boyunca gerçekleştirilen tavlama işleminin ardından, membranların tuz tutulumları—düşük MEG tutulumunu (%10-30) koruyarak %95'in üzerine çıkmıştır. Çapraz bağlı ve çapraz bağlı olmayan laboratuvar üretimi CA membranlar ile ticari TRISEP SB50 RO CDA-CTA karışımı membranlar, %26 kütlesel oranda MEG içerisinde bekletilerek stabilite testlerine tabi tutulmuştur. Performans testleri 5 günlük ve 1 aylık aralıklarla kontrol edilmiş ve belirgin bir değişim sergilememiştir. Teğetsel akış (crossflow) performans testlerinde, laboratuvar üretimi CA membran, SB50 RO membranına kıyasla daha düşük saf su geçirgenliği ve daha yüksek tuz tutulumu göstermiştir. Ayrıca, %26 kütlesel oranda MEG/tuz beslemesiyle gerçekleştirilen uzun süreli tutulum testi, çapraz bağlı CA membranın daha yüksek bir performans stabilitesi sergilediğini ortaya koymuştur. Son olarak, çözücü karışım oranının ayarlanmasıyla eşdeğer faz inversiyon kinetiğinin veya termodinamik etkileşimlerin elde edilip edilemeyeceği incelenmiştir. Hem FA hem de DA karışımlarında çözücü-polimer bağıl enerji yoğunluğu (RED) ve viskozitenin eş zamanlı olarak eşlenmesinin, benzer membran morfolojileri ve ayırma performansı sağladığı gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, cellulose acetate (CA) nanofiltration (NF) membranes were investigated for desalting aqueous monoethylene glycol (MEG) solutions and recovering MEG from a modelled industrial stream. Membranes were fabricated via Nonsolvent Induced Phase Separation (NIPS) using formamide-acetone (FA) and dimethyl sulfoxide-acetone (DA) solvent mixtures. The effects of solvent composition, annealing, deacetylation and surface modification by polycarboxylic acids on membrane morphology, permeance, selectivity, and stability were examined. Membrane morphology analysis showed that FA-based membranes resulted in symmetric structures, whereas DA-based membranes formed asymmetric membranes with dense, selective layers. As-cast membranes showed low NaHCO3 rejection (≈20%). However, after annealing at 90-95 °C for 1-3 minutes, the membranes' salt rejections improved to >95% while maintaining low MEG rejection (10-30%). Stability tests were performed on both lab-made CA and TRISEP SB50 RO CDA-CTA blend membranes, with and without crosslinking, by storing them in 26 wt% MEG. The performance test was checked at 5-day and 1-month intervals, which showed no significant change. Compared to SB50 RO, the lab-made CA membrane demonstrated lower pure water permeance and higher salt rejection in crossflow performance tests. Also, a long-term rejection test with a 26 wt% MEG/salt feed showed that a crosslinked CA membrane showed greater performance stability. Finally it was examined whether equivalent phase-inversion kinetics or thermodynamic interactions could be achieved by adjusting the solvent mixture ratio and temperature. It was observed that matching the solvent-polymer relative energy density and viscosity simultaneously in both FA and DA mixtures revealed comparable membrane morphologies and separation performance.
Benzer Tezler
- Investigation of the general properties of some polyelectrolyte complexes
Bazı polielektrolit komplekslerin genel özelliklerinin incelenmesi
NERMİN ACAR VURAL
- Effects of some transition metal salts on the synthesis of mesoporous silica
Bazı geçiş metali tuzlarının mezoyapılı silika sentezi üzerine etkileri
AHMET FAİK DEMİRÖRS
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER DAĞ
- Sülfobetain/NIPAAm/aljinat ve sülfobetain/NIPAAm//kitosan hidrojellerinin ilaç salım davranışlarının incelenmesi
Investigation of the drug release behaviours of sulfobetaine/NIPAAm/alginate and sulfobetaine/NIPAAm//chitosan hydrogels
FATIMA CEMRE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN ERBİL
- Hidrofobik monomer içerikli hidrojel sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of copolymer hydrogels having hydrophobic comonomer
ASLIHAN ÖZKAN
- Çapraz bağlı poli(hema) partiküllerin üretimi: Polimerizasyon parametrelerinin incelenmesi, yapısal ve moleküler karakterizasyon
Başlık çevirisi yok
HAKAN ÇUKUROVA
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MENEMŞE KİREMİTÇİ