Şeker pancarı küspesinden aktif karbon üretimi ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of activated carbon from sugar beet bagasse
- Tez No: 177239
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HAKAN DEMİRAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, kimyasal aktivasyon, karakterizasyon, şeker pancarı küspesi, adsorpsiyon, ZnCl2, Activated carbon, chemical activation, characterization, Sugar beet bagasse, adsorption, ZnCl2
- Yıl: 2008
- 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: 150
Özet
Bu çalışmada; şeker pancarı küspesinin çinko klorür ile kimyasal aktivasyonu sonucu aktif karbon üretilmiştir. Emdirme oranı (1:1, 2:1, 3:1) ve karbonizasyon sıcaklığı (500, 600, 700°C) gibi süreç değişkenlerinin üretilen aktif karbonun gözenek hacmi, BET yüzey alanı, ortalama gözenek çapı ve gözenek boyut dağılımı gibi dokusal özellikleri üzerindeki etkileri araştırılmıştır. En yüksek yüzey alanına sahip (1826 m2/g) aktif karbon, 700oC ve 3:1 emdirme oranında üretilmiştir. Elde edilen aktif karbon çözeltiden nitrat ve Acid Blue 193 boyar madde giderimlerinde kullanılmıştır ve çeşitli koşullar altında (pH, sıcaklık, adsorban dozu, temas suresi, nitrat ve Acid Blue 193 derişimleri) adsorpsiyon özellikleri incelenmiştir ve adsorpsiyon süreci için en uygun şartlar belirlenmiştir. Çalışmada adsorpsiyon kinetiği, izoterm ve termodinamik (?H, ?S, ?G) parametreleri incelenmiştir. Entalpi değerlerinin pozitif oluşu, sürecin endotermik olduğunu, Gibbs serbest enerjisi değerlerinin negatif oluşu sürecin kendiliğinden meydana geldiğini göstermektedir. Nitrat adsorpsiyon kinetiği sözde ikinci mertebe eşitliğine ve denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır. Acid Blue 193 adsorpsiyon kinetiği ise sözde birinci mertebe eşitliğine ve denge izotermleri Langmuir eşitliğine uymaktadır.Adsorpsiyon mekanizmasının açıkça değerlendirilmesi için parçacık içi difüzyon modeli kullanılmıştır. Parçacık içi difüzyon modeli sonuçları, yalnızca parçacık içine difüzyonun hız kontrol basamağı olmadığı aynı zamanda sınır tabaka difüzyonunun da adsorpsiyon hızını kontrol edebildiğini göstermektedir.Bu çalışma, şeker pancarı küspesinin, ZnCl2 ile aktivasyonunun özellikle mikrogözenekli aktif karbon üretimi için uygun olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, activated carbon was prepared from sugar beet bagasse by chemical activation with ZnCl2. The effects of process variables such as carbonization temperature (500, 600, 700 oC) and impregnation ratio (1:1, 2:1, 3:1) on the pore volume, BET surface area, average pore size and pore size distribution of the prepared activated carbons were investigated. Specific surface area of activated carbon was maximum about 1826 m2/g at 700 oC and at an impregnation ratio of 3:1. The resulting activated carbon was used for removal of nitrate and Acid Blue 193 from aqueous solution and adsorption properties have been investigated under various conditions (pH, temperature, adsorbent dosage, contact time, nitrate and Acid Blue 193 concentrations) and optimum conditions for the adsorption have been determined. Adsorption kinetics, isoterms and thermodynamic (?H, ?S, ?G) parameters were examined in the study. The positive values of enthalpy shows the process is endothermic and the negative values of Gibbs free energy indicate the spontaneity of the adsorption process. Nitrate adsorption kinetics was in agreement with the pseudo second order equation and equilibrium isotherms were in agreement with Langmuir equation. As for the Acid Blue 193 adsorption kinetics was in agreement with the pseudo first order equation and equilibrium isotherms were in agreement with Langmuir equation.To evaluate the adsorption mechanism clearly, the intraparticle diffusion model is used in the experiments. The intraparticle diffusion model results show that the intraparticle diffusion is not the only rate controlling step but also boundary layer diffusion may control the rate of adsorption.This study showed that the ZnCl2 activation of sugar beet bagasse was suitable for the preparation of activated carbon which is essentially microporous.
Benzer Tezler
- Şeker pancarı küspesinden aktif karbon elde edilmesi ve karakterizasyonu ve Cu(II) iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılması
Production of activated carbon from sugar beet pulp, its characterisation and use in adsorption of Cu(II) ions
MUHAMMET ŞABAN TANYILDIZI
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZER
- Şeker pancarı küspesinden elde edilen aktif karbondan kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile karbon moleküler elek üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of carbon molecular sieve by chemical vapor deposition method using activated carbon obtained from sugar beet bagasse
FATMA MERVE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN DEMİRAL
- Şeker pancarı küspesi karbonizasyon ürününün sulu çözeltilerden Cd(II) iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılması
The Use of sugar beet pulp carbon on the adsorption of Cd(II) ions from aqueous solutions
BUKET MÜJDE
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZER
- Şeker pancarı küspesinin biyoetanol üretiminde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usage of sugar beet pulp for bioethanol production
HANDE GÜNAN YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜMRİYE AKSU
- Fosforik asitle aktifleştirilen şeker pancarı küspesinden aktif karbon elde edilmesi, karakterizasyonu ve Pb(11) iyonlarının adsorpsiyonunda kullanılması
Production of activated carbons from sugar beet pulp impregenated with phosphoric acid, its characterization and use in adsorpstion of Pb(11) ions
GÜLÜFER ÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÖZER