Geri Dön

Investigation of ozone/ formic acid system by advanced oxidation process

Ozon/ formik asit sisteminin ileri oksidasyon sistemi olarak araştırılması

  1. Tez No: 126580
  2. Yazar: KOZET YAPSAKLI
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ZEHRA S. CAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 68

Özet

ÖZET Son on yılda zararlı kirleticilerin ve biyolojik olarak giderilmesi mümkün olmayan maddelerin alıcı ortama deşarj edilmeden önce giderimi yasalarla zorunlu hale gelmiştir. Kimyasal oksidasyon yöntemleri bu kirleticilerin karbon dioksit, su ve inorganik maddelere dönüşümünü veya en azından daha az zararlı ürünlere dönüşümünü amaçlamaktadır. Bu projede ozon/formik asit sistemi ileri oksidasyon yöntemi olarak araştırılmıştır. Ozon seçici bir oksidant olmasından dolayı tek başına bazı kirleticileri oksitleyemez. Diğer taraftan seçici olmayan hidroksil radikalleri yüksek oksitleme potansiyeline sahiptir. Formik asit ozonun ayrışmasında hem başlatrıcı hem de ayrışmayı tetikleyen bir unsur olarak görev almaktadır ve bunun sonucunda da hidroksil radikali oluşum hızını artırmaktadır. Bu çalışmada, ozon/formik asit sisteminin hidroksil radikali üreteme kapasitesi n-butil klorür kirleticisinin oksitlenmesiyle değerlendirilmiştir. Butil klorür ozonla okside olamadığından ve hidroksil radikali ile çok hızlı bir şekilde (2 x 109 M" V1) tepkimeye girdiği için, kMeticinin giderim oram doğrudan hidroksil radikali oluşumuna karşılık gelecektir. Sistemin performansı değişik pH değerleri, ozon, formik asit ve bikarbonat konsantrasyonlarında test edilmiştir. Deney sonuçlan, formik asitin ozonun ayrışmasında formik asit/ozon reaksiyon hız sabitinin (İOOM'V1) belirttiği kadar etkilemediğini göstermektedir. Bu durumda, sistemin giderim veriminin formik asitten daha çok hidroksit iyonunun konsantrasyonuna (ortamın pH'ına) bağlı olduğu görülmektedir. Başlangıç ozon ve 1V DOKÜMANTASYON MBRKE2İformik asit konsantrasyonunun artırılmasıyla BuCl giderim veriminin arttığı görülmektedir. Ancak, giderim veriminde başlangıç ozon konsantrasyonunun başlangıç formik asit konsantrasyonuna göre daha belirgin bir etkisi olduğu gözlenmiştir. Ayrıca, normal koşullarda hidroksil radikalleriyle tepkimeye girerek hedef kirleticilerin giderimini engelleyen bikarbonatın, ortamda formik asit bulunduğu takdirde bu etkisinin gözlenmediği görülmüştür. Bunlara ek olarak, BuCl giderimini ve ozonun sistemde azalmasını gösteren bir bilgisayar programı (kinetik model) hazırlanmıştır. Kinetik model literatürdeki ozon/formik asit hız sabitiyle (k^lOOM'V1) çalıştırıldığında, modelin tahmin ettiği değerlerle deneysel sonuçların uymadığı görülmüştür. Model daha hızlı bir ozon ayrışımı ve BuCl giderimi tahmin etmiştir. Bununla birlikte, k6 değerlerinin düşürülmesiyle model tahminleri deneysel sonuçlara yaklaşmıştır. Deneysel sonuçlarla modelin tahmin ettiği değerler arasındaki hatayı en az yapan k6 değeri 1.53 M'V1 olarak bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

ABSTRACT The removal of toxic pollutants as well as simple biologically recalcitrant compounds has been necessitated by regulations before they are discharged to the natural environment. Chemical oxidation aims the minerilization of these contaminants to carbon dioxide, water and inorganics, or at least, their transformation into harmless products. This project aims to develop an advanced oxidation method using ozone/formic acid system. Ozone itself cannot eliminate some pollutants since it is selective towards many compounds. Hydroxyl radicals, on the other hand, are characterized by non-selectivity of attack. Formic acid is known to act as both an initiator and promoter for ozone decomposition and thus increases the rate of hydroxyl radical generation in ozonated water. In this study, the hydroxyl radical generation capacity of the ozone/formic acid system was evaluated by monitoring the oxidation of n-butyl chloride (BuCl) in the proposed system. Since butyl chloride cannot be oxidized by ozone and has a high hydroxyl radical reaction rate constant (2 x 109 M'V1) its removal was regarded directly as the generation of hydroxyl radical. The performance of the system was tested at different pH values, initial ozone and formic acid concentrations as well as in the presence of bicarbonate. Experimental results indicated that formic acid does not initiate the ozone decomposition reactions as significantly as its reaction rate constant with ozone (100 IVrV1) would suggest. Therefore, the removal efficiency of the proposed system is sensitive to pH, indicating the initiation by the hydroxide ion overwhelms the initiation caused by formic acid. Increasing the initial ozone and formic acid concentrations increases the butyl chloride removal efficiency. However, the initial VIozone concentration has a more pronounced effect on butyl chloride removal with respect to the initial formic acid effect. Finally, the bicarbonate present in the system did not scavenge the hydroxyl radicals since scavenging effect of bicarbonate is masked in the presence of formic acid. A kinetic model was developed using the proposed reaction mechanism to predict the decay of BuCl and decomposition of ozone in the reaction mixture. When the kinetic model was run using the literature value of the ozone/formic acid reaction rate constant (k6=100 M'V1), significant deviations were observed between the model predictions and the experimental results. The model predicted higher ozone decomposition and BuCl decay rates. However, the model predictions approached the experimental data with smaller ke values. The value of kö determined by curve fitting to the experimental data was 1.53 M'V1 3CÖCRETTM KUROUi

Benzer Tezler

  1. Bazı reaktif boyar maddelerin ileri oksidsasyon yöntemleriyle parçalanmasının incelenmesi

    Investigation of the degradation of some reactive dyes by using advanced oxidation techniques

    AYŞE ÖZLEM YILDIRIM

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    KimyaÇukurova Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERMİN GÜL

  2. Investigation of ozone treatment on mechanical behavior of oriented carbon nanotube/epoxy nanocomposites

    Ozonlama işleminin yönlendirilmiş karbon nanotüp/epoksi nanokompozitlerinin mekanik özelliklerine etkilerinin incelenmesi

    ZEKİ SEMİH PEHLİVAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Mühendislik BilimleriSabancı Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ

  3. Farklı doz ozon gazı uygulamalarının hasat sonrası soğukta saklama sırasında brokoli, salatalık ve domates kalitesi üzerindeki etkisinin incelenmesi

    Investigation of different ozone gas doses treaments on broccolies, cucumbers and tomatoes postharvest quality during cold storage

    GÖNÜL ÇAVUŞOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EBRU FIRATLIGİL DURMUŞ

  4. Pamuk ve poliester terbiyesinde ozon kullanımının araştırılması

    Investigation of the ozone usage on the preparation processes of cotton and polyester

    DİLEK ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ Üniversitesi

    Tekstil Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN AKSEL EREN

  5. Ozon uygulamalarının indigo boyalı kumaşlarda haslık ve tuşe üzerine etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of ozone applications on fastness and touch in indigo dyed fabrics

    BAHAR KIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ONUR BALCI

    DOÇ. DR. ZÜLEYHA DEĞİRMENCİ