Investigating the extrusion of alumina silicate pastes for synthesis of monolith zeolite A
Monolit zeolit A sentezi için amorf alumina silikat çamurunun şekillendirilmesinin incelenmesi
- Tez No: 166904
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: zeolit A, bağlayıcısız zeolit makroyapılar, zeolit çubuk ve tüpler, Hidroksi etil selüloz, Zeolite A, binderless zeolite macrostructure, zeolite bars and tubes, hydroxylethyl cellulose
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 253
Özet
Öz MONOLİT ZEOLİT A SENTEZİ İÇİN AMORF ALUMİNA SİLİKAT ÇAMURUNUN ŞEKİLLENDİRİLMESİNİN İNCELENMESİ Özcan, Ayşenur Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Halil KALIPÇILAR Ağustos 2005, 222 sayfa Zeolitler daha çok granül veya boncuk şeklinde kullanılan yüksek derecede gözenekli maddelerdir. Genelde zeolit granül, bilye ya da monolitleri, zeolit kristallerini birbirine yapıştıran inorganik bir bağlayıcı kullanılarak üretilirler. Fakat, bu inorganik bağlayıcı zeolit yapıların saflıklarını ve bu yapılara ulaşılabilirliği düşürmektedir. Bu çalışmada, amorf alümina silikat kalıp çıktılarından bağlayıcısız zeolit A tüp ve çubuklarının üretilmesi için yeni ve göreceli olarak kolay bir yöntem önerilmiştir. Bu yönteme göre, 2.5Na2O:lAl2O3:1.7SiO2:150H2O kompozisyonundaki homojen hidrojelin filtrelenmesi ile elde edilen amorf alümina silikat tozu bir organik bağlayıcı (HEC - Hidroksi etil selüloz) ile karıştırılarak bir çamur elde edildi. Daha sonra bu çamur, ev yapımı bir kalıbın uç deliğinden itilip çıkarılarak çubuk ve tüp haline getirildi. Ürünler daha sonra oda sıcaklığında 24 saat kurutulup, ardından600°C'de 2 saat yakılıp son olarak amorf alumina silikatı zeolite çevirmek için 80°C'de 72 saat boyunca hidrotermal koşullarda sentezlendi. Çubuk ve tüp hazırlanması için en uygun amorf alümina silikat tozu (A) / 4wt% HEC çözeltisi (H) oram 0.82 olarak bulunuştur. Çubuk ve tüplerin kristallikleri sırasıyla %91 ve %97 olarak belirlenmiştir ve zeolit A yapıdaki tek kristal maddedir. Cıva porozimetre testlerine göre, dar bir gözenek boyut dağılımı ile birlikte, çubukların gözenekliliği %39, tüplerin gözenekliliği ise %29'dur. Çubuklar 2 (im'lik tüpler ise 3-4 |im'lik makrogözeneklere sahiptirler. Çubukların BET yüzey alam 411 m2/g, tüplerinki ise 439 m2/g'dır, bu alanlar ticari zeolit A bilyeleri ile mukayese edilebilecek yüksekliktedir. Kırılma testi sonuçları, çubukların kırılma dayanıklılığının 0.42 MPa olduğunu göstermiştir, bu değer çubukların ele alınabilecek kadar sağlam olduklarım göstermektedir. Sonuç olarak, zeolite A çubuk ve tüpler yüksek saflıkları, makrogözenekli yapılan ve yüksek mekanik dayanıklıkları ile iyon değişimi ve adsorpsiyon süreçlerinde kullanılabilecek özelliklere sahiptirler. Geliştirileren sentez yöntemi uygun bir kalıp ucu ile birim hacimde daha büyük alan sağlayan bal peteği tipi monolith yapıların hazırlanması için büyütülebilir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT INVESTIGATING THE EXTRUSION OF ALUMINA SILICATE PASTES FOR SYNTHESIS OF MONOLITH ZEOLITE A Özcan, Ayşenur M.Sc, Department of Chemical Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. Halil KALIPÇILAR August 2005, 222 pages Zeolites are highly porous materials that are most commonly used in granular or beaded forms. In general, zeolite granules, beads or monoliths are manufactured by using an inorganic binder which helps to cement zeolite crystals together. However, this inorganic binder decreases the purity of the zeolite structures and accessibility to the zeolite pores. A new and relatively easy method was offered for the production of binderless zeolite A tubes and bars from amorphous alumina silicate extrudates in this study. Amorphous alumina silicate powder, which is obtained by filtering the homogenous hydrogel with a composition of 2.5Na2O:lAİ2O3:1.7SiO2:150H2O, is mixed with an organic binder (HEC-Hydroxyethyl Cellulose) to obtain the paste. The paste is then extruded through a die of a home-made extruder into bars and tubes. These extrudates were dried at room temperature for 24 hours, then calcined at 600°C for 2 hours and finally synthesized at 80°C for 72 hours in hydrothermal conditions to convert amorphous alumina silicate to zeolite. IVThe most appropriate amorphous alumina silicate powder (A) / 4wt% HEC solution (H) ratio to prepare paste, hence to prepare bars and tubes was found as 0.82. The crystallinity of bars and tubes was 91% and 97%, respectively, and zeolite A was the only crystalline material. The bars and tubes were composed of highly intergrown zeolite A crystals with high porosity. Porosity of the bars is approximately 39% and porosity of the tubes is 29%, with a narrow pore size distribution. Bars have macropores of 2 \im, while the macropores of the tubes are 3-4 (xm. The BET surface ry ry area of the bars was 41 1 m /g and of tubes was 439 m /g, which are comparable with the commercial zeolite A beads. Bars had a crushing strength of 0.42 MPa, which is sufficiently high to handle. In conclusion, zeolite A bars and tubes, with their high purity, macroporous structure and high mechanical strength, can be used in adsorption and ion exchange processes. The developed synthesis method can be scaled up to prepare honeycomb monoliths that provide higher surface are per unit volume with an appropriate extruder die.
Benzer Tezler
- Development of hexagonal boron nitride reinforced thermoplastic composites for advanced thermal management with multi-processing techniques
Çoklu işleme teknikleri ile ileri ısıl yönetim için hekzagonal bor nitrür takviyeli termoplastik kompozitlerin geliştirilmesi
SAHER GUL
Doktora
İngilizce
2024
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMühendislik ve Doğa Bilimleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU SANER OKAN
- Sabit yataklı yakma sistemlerinde yanmada kömür neminin emisyonlara etkisinin deneysel incelenmesi
Experimental investigations of effect of moisture on the emissions in fixed bed compustion appliances
NALAN ERDÖL AYDIN
- H13 sıcak iş takım çeliklerinin aşınma dayanımına düşük sıcaklıklarda nitrasyon işleminin etkisi
Effect of low temperature nitriding on H13 hot work tool steel's wear resistance
ZAFER CAN TEOMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇİMENOĞLU
- Bazı termoplastik kompozit malzemelerin mekanik tribolojik özelliklerinin incelenmesi
The investigation of mechanical and tribological properties of some thermoplastic composite materials
EMRE KURTULUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Polimer Bilim ve TeknolojisiSakarya ÜniversitesiMetal Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÜNAL
- Alümina fiber takviyeli Al-si metal matriksli kompozitlerin üretimi ve mikroyapı-özellik ilişkilerinin incelenmesi
production of alumina fiber reinforced Al-si metal matrix composites and the investigation of their microstructure-propetry relation ships
HATEM AKBULUT