Katı-su karışımlarının reolojik davranışlarının incelenmesi
The investigation of rheological behaviour of solid-liquid mixtures
- Tez No: 150051
- Danışmanlar: DOÇ.DR. MURAT EROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Rheology, suspension, coal, clay, reagent, solid-liquid mixtures
- Yıl: 2004
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
ÖZET Yüksek Lisans Tezi KATI SU KARIŞIMLARININ REOLOJÎK DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ Ebru KOÇAK Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Murat EROL Eş Danışman: Doç.Dr.Zeki AKTAŞ Katı-sıvı karışımlarının akış mekanizması bilimin çok karmaşık bir dalıdır. Katı-sıvı karışımları; temel kimya, madencilik, seramik, çimento, sondaj, boya, gıda, kağıt, inşaat, gübre, deterjan, kozmetik ve ilaç endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Katı-sıvı karışımlarının, karıştırma tanklarında ve borularla aktarımında viskozite ve reolojik davranışları önemlidir. Proses ve pompa tasarımında karışımın reolojik davranışlarının bilinmesi gerekmektedir. Araştırmada, orijinal Zonguldak bitümlü kömürü ve köpük flotasyon işlemi sonucu mineral madde içeriği düşürülmüş ürünün kömür-su karışımı ve Erzurum yöresinden alınmış Ca- bentonitle hazırlanmış kil-su karışımlarının viskoziteleri belirlenerek, kömür-su, kil-su karışımlarının reolojik davranışları incelenmiştir. Temizleme işleminden sonra kömür; yakıt olarak ısıtma amaçlı veya enerji üretmek için, kömür dönüşüm proseslerinde kimyasal hammadde kaynağı olarak ve kömür-su karışımları halinde gaz (CO, H2) üretmek için kullanılabilir. İstenilen gaz ürünleri elde etmek için, karışımdaki temizlenmiş kömür içeriğinin kömürün rankına bağlı olmakla birlikte genellikle %65'in üzerinde olması istenir. Katı içeriği oldukça yüksek olan bu karışımın viskozitesi çok yüksek olduğundan gazlaştırma birimine gönderilecek kömür-su karışımının borularla aktarımı yani pompalanması çok güçtür. Özel pompa tasarımına ihtiyaç olduğu gibi aşın enerji harcamasına da neden olur. Kömür-su karışımlarını uygun şartlarda pompalanabilir bir karışım haline getirebilmek, orta büyüklükteki (10-200 s"1) kayma hızlarında düşük bir viskoziteye sahip olması ile mümkündür. Bunun için de yüzey aktif maddelere ihtiyaç vardır. Çalışmada stabilizör olarak karboksimetil selüloz sodyum tuzu ve dağıtıcı olarak polioksietilen sorbitan monooleat kullanılmıştır. Kil süspansiyonlarının reolojik davranışları hakkındaki araştırmaların önemli bir kısmında elektrolit derişimi ve ortamın pH'sinin reolojik davranış üzerine etkileri belirlenmiştir. Kil-su sistemlerinin reolojik ve elektrokinetik özelliklerinin bilinmesi, parçacıklar arası etkileşim ile analizleri teknolojik uygulamalar için çok önemlidir. Katı-sıvı karışımlarının reolojik davranışlarının belirlenebilmesi için, programlanabilir DV-II Plus model, Brookfield viskometresi kullanılmıştır. Viskometre doğrudan bilgisayara bağlanabildiğinden, ölçümler istenilen aralıkta kaydedilmiştir. Sıcaklığın etkisini belirlemek için, sabit sıcaklık sirkülatörü kullanılmıştır. Ölçümler 600 mi. Hacimli beherde gerçekleştirilmiştir. Karışımın viskozitesine; parçacık boyutu, karışımın kat içeriği, sıcaklık ve yüzey aktif maddesinin etkileri incelenmiştir. Kullanılan yüzey aktif maddelerin belli bir değerden sonra karışımın viskozitesini düşürdüğü, sıcaklık ve parçacık boyutunun artması ile viskozitenin azaldığı sonuçlarına varılmıştır. 2004, 129 sayfa ANAHTAR KELİMELER : Reoloji, süspansiyon, kömür, kil, yüzey aktif madde, katı-sıvı karışımları.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Master Thesis INVESTIGATION OF RHEOLOGICAL BEHAVIOUR OF SOLID-WATER MIXTURES Ebru KOÇAK Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Murat EROL Co-Supervisor: Assoc. Prof. Dr. Zeki AKTAŞ Flow mechanism of solid-liquid mixtures is the complex branch of the science. Solid-liquid mixtures are extensively used in fundamental chemistry, mining, ceramic, cement, drilling, paint, food, paper, construction, fertilizer, detergent, cosmetic and drug industries. In piping and mixing tanks the solid-liquid mixtures' viscosity and rheological behaviour are very important. In processes and designing pumps, the rheological behaviour of mixtures must be known. In this investigation, coal-water mixtures', prepared with original Zonguldak bituminous coal, mineral matter content reduced by froth flotation coal, and clay-water mixtures', prepared with Erzurum Ca-bentonit, viscosities were determined and their rheological behaviour was investigated. After flotation, coal used as fuel for heating or used for producing energy, chemical raw material source for coal transformation processes and also used as coal-water mixtures for producing gas (CO, H2). For obtaining required gas products, the coal content in the mixture is over %65. The mixture viscosity is very high because it's solid content is fairly high so it is very difficult to pump this mixture to the gasification unit. It causes extremely energy consumption and also special pump design. In order to make the coal-water mixture pump on the suitable condition, it is only possible by low viscosity on the medium shear rates( 10-200 s"1). For this it requires reagents. In this study carboxymethyl cellulose sodium salt used as stabilizater and polyoxyethylene sorbitan monooleate used as dispersant. In the important part of investigations about clay suspensions' rheological behaviour, it was determined the effect of electrolyte concentration and pH on the rheological behaviour. It is so important for technological applications to know the rheological and electro kinetic characteristics of clay-water mixtures. For determining the rheological properties of solid-liquid mixtures, programmable DV-II + model viscometer was used. The measurements were saved in the required interval because of the direct connection to the computer. In order to determine the effects of temperature, stable temperature circulatory was used. Measurements were realized in the 600 ml. container. Effects of particle size distribution, solid content, temperature and reagent were investigated for viscosity of mixtures. Consequently, it was determined that reagents reduced the mixture viscosity over the definite value and viscosity reduced by increasing the particle size distribution and temperature. 2004, 128 pages
Benzer Tezler
- Quasi-static and dynamic analysis of viscoelastic plates
Viskoelastik plakların kuazi-statik ve dinamik analizi
GÜLÇİN TEKİN ÖZKAN
Doktora
İngilizce
2017
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FETHİ KADIOĞLU
- Nanomalzeme enjeksiyonu ile granüler zeminlerin geoteknik özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of geotechnical properties of granular soils by nanomaterials injection
MEHDI JAFARIAN BAROUGH
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. SEMET ÇELİK
- An investigation of fresh and hardened properties of cementitious grout made with combined use of waste marble powder and fly ash
Atık mermer tozu ve uçucu külün birlikte kullanımıyla üretilen çimento esaslı enjeksiyon harcının taze ve sertleşmiş özelliklerinin araştırılması
MUHAMMET ÇINAR
Doktora
İngilizce
2019
İnşaat MühendisliğiHasan Kalyoncu Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KARPUZCU
- Kömür özelliklerinin kömür-su karışımlarının reolojisine etkisi
The Effects of caol's properties to the rheology of coal-water mixtures
ERŞAH KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. NEŞET ALARKAN
- Kordiyerit mullit esaslı karbür katkılı sıvı metal filtreleri
Carbide containing cordierite-mullite based filters for liquid metals
SÜLEYMAN AKPINAR
Doktora
Türkçe
2009
Metalurji MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAZIM ÖNEL