Geri Dön

Zeolit katkılı polimerik membranların pervaporasyon uygulamaları

Zeolite filled polimeric membranes for pervaporation applications

  1. Tez No: 232651
  2. Yazar: HACER DOĞAN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. NİLÜFER HİLMİOĞLU
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 238

Özet

Azeotrop oluşturan, kaynama noktaları birbirine yakın ve ısı ile bozunabilen sıvı karışımların ayrılması için enerji tüketimi yüksek klasik teknolojilere ekonomik yönden alternatif olarak ortaya çıkan pervaporasyon, membranla ayırma sürecidir. Pervaporasyonda yüksek seçicilik ve yüksek akı değerleri gösteren membran malzemeleri tercih edilmektedir. Membran ayırma süreçlerinde son yıllarda selüloz membranların ticari uygulamalarında büyük bir artış yaşanmaktadır. Selüloz membranların hidrofilik özellik göstermeleri, selüloz polimerinin doğada fazla miktarda bulunması, yinelenebilir olması, ucuz olması, biyolojik olarak parçalanabilirliğin yüksek olması ve çevre dostu doğal bir polimer olması gibi özellikler selüloz kullanımını cazip kılmaktadır. Selülozun çevre kirliliğine neden olmaması yanında petrokimya ürünlerinin yerini alması da selüloz kullanımını arttıran nedenlerden biri olarak görülmektedir. Kimyasal selülozdaki selüloz polimerinin çeşitli çözücülerin kullanılması ile selüloz türevlerine (eter ve ester) veya çözünmüş selüloz ürünlerine (elyaf, film, membran, sünger, vb.) dönüştürülmesi mümkün olmaktadır. Son yıllarda viskoz yöntemi yerine, çevre dostu bir yöntem olan NMMO (N-Metilmorfolin-N oksit) sürecinin kullanımı ile selüloz çözeltisinin elde edilmesi mümkün olmaktadır. Bu çalışmada pervaporasyon membranı olarak kullanılmak üzere linter selülozun NMMO'da çözünmesi sonucu selüloz esaslı membran üretimi gerçekleştirilmiştir. Gözeneksiz yapıda membran elde edilmesi için selüloz çöktürme koşulları ve selüloz konsantrasyonunun etkisi araştırılmıştır. Ayrıca çözme işlemini daha kısa sürede gerçekleştirebilmek için mikrodalga ısıtma işleminin başarılı bir şekilde kullanılabileceği gösterilmiştir. Zeolit katkılı ve katkısız membranların sulu organik karışımlardan suyun pervaporasyon ile uzaklaştırılmasındaki etkileri incelenmiştir. Zeolit katkılı membranın gliserin-su karışımından suyun uzaklaştırılmasında yüksek seçicilik (1680) ve akı (400 gr/m2.saat) değeri elde edilmiştir. Etilen glikol/su karışımında ise kitosan kaplı zeolit 4A katkılı membran ile yapılan pervaporasyon çalışmaları sonunda, besleme akımında su içeriğinin azalması ile seçici bir ayırım sağlandığı gözlemlenmiştir. Anahtar Kelimeler : Selüloz membranlar, pervaporasyon, organik-su ayrımı, zeolit katkılı membranlar

Özet (Çeviri)

Pervaporation is a new membrane separation process emerging as an economical and simple alternative to conventional energy-intensive technologies for separating azeotropic, close-boiling, and temperature sensitive liquid mixtures. Membrane materials in pervaporation with high selectivity and flux are required. Cellulose membranes have found extensive commercial applications in membrane separation processes, because of their relatively low cost, and their remarkable hydrophilic properties. Cellulose is one of the most abundant and oldest natural polymers; it can be a primary chemical resource of the future because it is renewable, biodegradable, biocompatible and derivatizable. Making use of cellulose not only protects the environment from pollution but also saves the limited oil resources because of its potential to substitute for some petrochemicals. By using various solvents, cellulose in chemical pulp is converted into cellulose derivatives (ethers and esters) and regenerated materials (fibers, films, food casing, membranes, sponges). In recent years N-methylmorpholine N-oxide (NMMO) solvent has been used for the dissolution of the cellulose and this technology is also known as environmentally friendly compared with the common method named viscose process. In the present work, cellulose membranes were prepared from the dissolution of linter pulp in NMMO to use as the pervaporation membrane. The effect of the cellulose concentration and coagulation conditions, such as temperature and bath composition, on the preparation of nonporous membrane was investigated. It was showed that microwave heating could be used successfully in the dissolution of the cellulose. Zeolite filled and unfilled cellulose based membranes were used in the pervaporation of the some mixtures. Zeolite filled membranes gave high selectivity (1680) and flux (400 gr/m2.h) in the dehydration of water from glycerin mixture. For the pervaporation of ethylene glycol-water mixture, chitosan coated zeolite 4A filled membrane showed the highest selectivity for the feed solution with low water content. Key words : Cellulose membranes, pervaporation, zeolite filled membranes, organic/water separation

Benzer Tezler

  1. Zeolite filled polmeric gas separation membranes

    Zeolit katkılı polimerik gaz ayırma membranları

    ÇİĞDEM ATALAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1994

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. BİLGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ

  2. Zeolit ZSM-S katkılı silikon kauçuk membranlarda N-parafin/i-parafin ayrımı

    Separation of n-paraffin/1 -paraffin mixtures by zeolite ZSM-S filled membranes

    NİSO KALAONRA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. BİRGÜL ERSOLMAZ TANTEKİN

  3. Zeolit A Katkılı silikon kauçuk membranlarla N-parafinli parafin ayrımı

    Separation of n-parafinni/1-paraffin mixtures by zeolite a filled membranes

    LORA ŞENORKYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ

  4. Computational screening of zeolitic imidazolate framework/polymer mixed matrix membranes for gas separations

    Zeolit imidazolat kafes katkılı polimerik gaz ayırma membranlarının hesaplamalı yöntemler kullanılarak taranması

    GAMZE YILMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. SEDA KESKİN AVCI

  5. Yüksek CO2 ayırma performansına sahip metal organik kafes katkılı polimerik membranların geliştirilmesi

    Development of metal organic framework-containing polymeric membranes which have high CO2 separation performance

    AYŞE KILIÇ AKTOPRAK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET GÖKTUĞ AHUNBAY