Synthesis of MFI type zeolite membranes in a continuous system
Sürekli sistemlerde MFI tipi zeolit membran sentezi
- Tez No: 167251
- Danışmanlar: PROF.DR. ALİ ÇULFAZ, Y.DOÇ.DR. HALİL KALIPÇILAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: zeolit membranlar, sürekli sistem, akış sistemi, düşük sıcaklık vıı, MFI, zeolite membranes, continuous system, flow system, low temperature
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
ÖZ SÜREKLİ SİSTEMLERDE MFI TİPİ ZEOLİT MEMBRAN SENTEZ Çulfaz, Pınar Zeynep Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Asst. Prof. Dr. Halil Kalıpçılar Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ali Çulfaz Temmuz 2005, 124 sayfa MFI tipi zeolitler membran uygulamaları için en sık çalışılan zeolitlerdir. Zeolit membranlar, bugüne kadar çoğunlukla kendinden basınçlı, kesikli sistemlerde hidrotermal yöntem ile sentezlenmiştir. Bu yöntemin endüstriyel boyutta zeolit membranların sentezlenmesi aşamasına geçildiğinde yaratabileceği çeşitli sorunlar vardır. Bu sorunlar özellikle büyük ölçekte kullanılan geniş yüzey alanına ve karmaşık geometrilere sahip membran şekilleri söz konusu olduğunda ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı tüp şekilli alumina destekler üzerinde sürekli bir sistemde MFI tipi zeolit membranlar sentezlemektir. Sentez sistemi kapalı bir sistem olup membranın içinden akıtılan sentez çözeltisi sisteme geri döndürülerek bir döngü sağlanmıştır. Sentez, berrak çözeltiler kullanılarak, atmosfer basıncında ve 100°C'den düşük sıcaklıklarda yapılmıştır. Sentezlenen membranlar X-ışını kırınımı, taramalı elektron mikroskobu ve N2, SF6, n-bütan ve izobütan geçirgenlikleri ile karakterize edilmiştir. vıSürekli sistemde 80SiO2: 16TPA0H: 1536H20 başlangıç bileşimi ile 95°C'de, 2 um kalınlığında bir membran sentezlenmiştir. Membran 4.4 x 10“7 mol/m2.s.Pa'lık bir N2 geçirgenliği göstermiş, H^SFe ideal seçiciliği ise 11 olarak bulunmuştur. Aynı bileşim, silika kaynağı ve sentez sıcaklığı kullanılarak kesikli sistemde sentezlenen membrana kıyasla bu membranın daha ince ve homojen olduğu görülmüştür. Kesikli sistemde sentezlenen membran 3.4 x 10”7 mol/m2.s.Pa'lık bir N2 geçirgenliği göstermiş, N^SFe ideal seçiciliği ise 27 olarak bulunmuştur. Bu membranların ikisinin de 150 ve 200°C'de n-bütan/izobütan karışım (50%-50%) seçiciliği 6 olarak bulunmuştur. Literatürdeki MFI membranlar göz önünde bulundurulduğunda bu çalışmada sentezlenen membranlar akış içeren bir sistemde şu ana kadar sentezlenmiş birkaç membrandan biri, bunların arasında geri dönüşümlü bir sistemde sentezlenen ilk MFI tipi membranlardır. Bu membranların gaz geçirgenliği ve seçicilikleri literatürde yayınlanmış membranlarla kıyaslanabilir değerlerdir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT SYNTHESIS OF MFI TYPE ZEOLITE MEMBRANES IN A CONTINUOUS SYSTEM Çulfaz, Pınar Zeynep M.S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Asst. Prof. Dr. Halil Kalıpçılar Co-supervisor: Prof. Dr. Ali Çulfaz July 2005, 124 pages MFI type zeolites, are the most widely studied zeolites for membrane separations. Conventionally, zeolite membranes are prepared in batch systems by hydrothermal synthesis in autoclaves. This method has several disadvantages for use in industrial scale for the synthesis of membranes with large areas and complex geometries that are commonly used in membrane modules. The objective of this study is to prepare MFI type zeolite membranes on tubular alumina supports in a continuous system where the synthesis solution is circulated through the tubular supports. Syntheses were carried out using clear solutions, at atmospheric pressure and at temperatures below 100°C. The membranes were characterized by N2, SF6, n-butane and isobutane permeances, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. A 2-um membrane was synthesized using the composition 80SiO2: 16TPAOH: 1536H20 at 95°C in the continuous system. The membrane showed N2 permeance of 4.4 x 10"7 mol/m2.s.Pa and N^SFe selectivity of 11. The membrane synthesized in the batch system showed a N2 permeance of 3.4 x 10~7 IVmol/m2.s.Pa and a N2/SF6 selectivity of 27. Both membranes showed n- butane/isobutane mixture (50%-50%) selectivities of about 6 at temperatures of 150 and 200°C. Among many zeolite membranes reported in literature, these membranes are one of the few zeolite membranes synthesized in a flow system and the first MFI type membranes synthesized in a continuous flow system with circulation of the synthesis solution. The permeances and selectivities of the membranes synthesized in the continuous system are comparable with the MFI type membranes synthesized in batch systems in literature.
Benzer Tezler
- Characterization of zeolite membranes by gas permeation
Zeolit membranların gaz geçirgenlik ölçümleriyle karakterizasyonları
BELMA SOYDAŞ
Doktora
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
PROF. DR. ALİ ÇULFAZ
- Pervaporation of organic/water mixtures by MFI type zeolite membranes synthesized in a flow system
Sürekli sistemde sentezlenmiş MFI tipi zeolit membranlar kullanılarak pervaporasyonla organik/su karışımlarının ayrıştırılması
ÖZLEM DEDE
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
PROF. DR. ALİ ÇULFAZ
- Synthesis of zeolite membranes in flow system
Zeolit membranların akışlı sistemde sentezlenmesi
AYLİN ÖNDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
- Utilization of Titanium-silicalite-1 (TS-1) as inorganic filler in mixed matrix membrane formation for CO2 separation
CO2 ayırımı için karışık matrisli membranlarda (KMM) inorganik katkı maddesi olarak Titanyum-silikalit-1 (TS-1) kullanımı
ÖZLEM HAVAL DEMİREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ
- Kondüktametrik ve potansiyometrik titrasyon yöntemlerinin MFİ tipi zeolitlerin asit merkezlerinin karakterizasyonuna uygulanması
Başlık çevirisi yok
YASEMİN SÜSLER
