İyon değişimi yöntemi ile sulu çözeltiden bor giderimi üzerine etki eden parametrelerin incelenmesi
Investigation of effects of parameters on boron removal from aqueous solutions by ion exchange method
- Tez No: 168095
- Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. NEŞE ÖZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
ÖZET Bu çalışmada, Dowex 2x8 anyon değiştirici reçine kullanılarak sulu çözeltiden bor giderimi incelenmiştir. Çalışmanın birinci kısmında reçinenin sorpsiyon davranışı, pH, temas süresi, sıcaklık, çözeltinin başlangıç bor derişimi, reçine miktarı ve diğer iyonların etkisinin bir fonksiyonu olarak araştırılmıştır. Bor için en yüksek sorpsiyon değeri pH 9'da gözlenmiştir. Dengeye ulaşma süresi 25 °C'de 480 dakika olarak bulunmuştur. Bor giderim yüzdesi sıcaklık ve başlangıç bor derişimi arttıkça azalmıştır. Sürecin serbest enerji, entalpi ve entropi değişimi gibi termodinamik parametreleri hesaplanmıştır. Reçine miktarındaki artışla giderim etkinliği optimum miktara kadar artmıştır. Çözeltide diğer iyonların bulunması bor sorpsiyonunu önemli derecede etkilemiştir. Gözlenen sorpsiyon olayının tanımlanmasında Langmuir izotermi kullanılmıştır. pH 9'da ve 25°C'de Dowex 2x8 reçinesi için en yüksek sorpsiyon kapasitesi 16,98 mg B/g olarak bulunmuştur. Reçineden borun kantitatif eiüsyonu 25°C de 0,5 M H2S04 ya da 0,5 M HCİ çözeltisi kullanılarak elde edilmiştir. Genelleştirilmiş iyon değişimi kinetik modeli, Dowex 2x8 reçinesi ile elde edilen kinetik verilere uygulanmıştır ve hız sınırlayıcı basamağın fılm-tanecik içi yayınım olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında, bor giderimi için Dowex 2x8 anyon değiştirici reçine kullanılarak kolon sorpsiyon-elüsyon deneyleri yapılmıştır. Kırılma eğrisi besleme akış hızının fonksiyonu olarak elde edilmiştir ve reçine kapasitesi hesaplanmıştır. Reçine tarafından tutulan bor 0,5 M HCİ çözeltisi ile farklı akış hızlarında kantitatif olarak elue edilmiştir. Üç kez sorpsiyon-elüsyon-yıkama-rejenerasyon-yıkama döngüsü ile reçinenin tekrar kullanılabilirliği çalışılmıştır. Toplam kapasite değerleri üç sorpsiyon- elüsyon-rejenerasyon döngüsünden sonra hemen hemen aynı kalmıştır. Thomas ve Yoon-Nelson modeli, kırılma eğrisini belirlemek için deneysel verilere uygulanmıştır ve bunların kolonun dinamik davranışını tanımlamak için uygun oldukları bulunmuştur. ANAHTAR KELİMELER Bor, İyon değişimi, Dowex 2x8, Kesikli sistem, Kolon çalışması.
Özet (Çeviri)
SUMMARY In this study, boron removal from aqueous solutions was examined using Dowex 2x8 anion exchange resin. In the first part of the study, the sorption behaviour of resin was investigated as a function of pH, contact-time, temperature, initial boron concentration of solution, resin dosage and effect of other ions. The maximum sorption value for boron was observed at pH 9. The equilibrium time was found to be 480 min. at 25 °C. The percent removal of boron decreased as temperature and initial boron concentration increased. Thermodynamic parameters of the process such as free energy, enthalpy and entropy change were calculated. Increase in resin dosage, the removal efficiency increased up to optimum dosage. The presence of other ions in solutions affected the sorption of boron significantly. The Langmuir isotherm was used to describe observed sorption phenomena. It was determined that the maximum sorption capacity of 16,98 mgB/g for Dowex 2x8 at pH of 9 and 25°C. The quantitative stripping of boron from resin was obtained with 0.5 M H2SO4 or 0.5 M HC1 solutions at 25°C. Generalised ion exchange kinetic model was applied to fit the kinetic data obtained by using Dowex 2x8 and the rate-determining step is determined as film- intraparticle diffusion. In the second part of this study, column sorption-elution experiments for boron removal were performed using Dowex 2x8 anion exchange resin. The breakthrough curve was obtained as a function of feed flow rate and capacity value of resin was calculated. The boron on the resin was quantitatively eluted with 0.5 M HCI solution at different flow rates. Recycle use of resin was studied by the use three sorption-elution- washing-regeneration-washing cycles. Total capacity values remained almost the same after three sorption-elution-regeneration cycles. Thomas and Yoon-Nelson models were applied to experimental data to predict the breakthrough curves and were found suitable for describing dynamic behaviour of the column. KEY WORDS Boron, Ion exchange, Dowex 2x8, Batch system, Column study.
Benzer Tezler
- Preparation of cross-linked poly (styrene) based resin amidated by staudinger reaction, modification with iminopropylene glycole and removal of the boron from aqueous solutions
Staudinger reaksiyonu ile aminlenmiş çapraz bağlı poli (stiren) esaslı reçinenin hazırlanması iminopropilen glikol ile modifikasyonu ve borun sulu çözeltilerden giderilmesinde kullanılması
ALEYNA BUĞÇE MASACI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Synthesis of tris(hydroxymethyl)aminomethane modified polystyrene based polymeric sorbent and removal of boron from aqueous solutions
Tris(hidroksimetil)aminometan ile modifiye edilmiş polistiren esaslı polimerik sorbentin hazırlanması ve sulu ortamdaki borun giderilmesinde kullanılması
ARZU ERSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- Removal of some toxic species (fluoride and boron) from water by electrodialysis
Sulardan bazi toksik iyonlarin (flüorür ve bor) elektrodiyaliz yöntemi ile giderilmesi
ÖZGÜR ARAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
KimyaEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMRAN YÜKSEL
PROF. DR. NALAN KABAY
- İyon değişimi yöntemi ile sulu çözeltiden ve atıksudan sülfat gideriminin incelenmesi
Investigation of sulphate removal from aqueous solutions and wastewater by ion exchange method
FİLİZ EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TİJEN ENNİL KÖSE
- İyon değişimi yöntemi ile sulu çözeltiden boyarmadde giderimi
Removal of dyestuff from aqueous solution by ion exchange
ÖZLEM KOCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NEŞE ÖZTÜRK