Investigation of ozone/ formic acid system by advanced oxidation process
Ozon/ formik asit sisteminin ileri oksidasyon sistemi olarak araştırılması
- Tez No: 126580
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ZEHRA S. CAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
- 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
2017
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. FEVZİ ÇAKMAK CEBECİ
- 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
2014
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. EBRU FIRATLIGİL DURMUŞ
- 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
2010
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN AKSEL EREN
- 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
2019
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR BALCI
DOÇ. DR. ZÜLEYHA DEĞİRMENCİ