Geri Dön

Natural gas purification by zeolite filled polyethersulfone based mixed matrix membranes

Zeolit katkılı polietersülfon karışık matrisli membranlar ile doğal gazın saflaştırılması

  1. Tez No: 255248
  2. Yazar: ÜLGEN ÇAKAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR, PROF. DR. LEVENT YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 107

Özet

Bu çalışmada besleme kompozisyonunun saf polietersulfon (PES) ve farklı türde katkılı PES karışık matrisli membranlarının performansına olan etkisi incelenmiştir. Böylece, CO2/CH4 ayrımında kullanılacak performansı yüksek membranların geliştirilmesi amaçlanmıştır. Karışık matrisli membranlar, çözücü buharlaştırma yöntemiyle, polimer matrisi olarak PES, dolgu maddesi olarak SAPO-34 tanecikleri ve düşük molekül ağırlıklı katkı maddesi olarak 2-hidroksi 5-metil aniline (HMA) kullanılarak hazırlanmıştır. Tüm çalışma boyunca, sırasıyla saf PES membran, PES/HMA (4, 10%w/w) membran, PES/SAPO-34 (20%w/w) MMM, PES/SAPO-34 (20%w/w)/HMA (4, 10%w/w) MMM olmak üzere dört farklı türde membran kullanılmıştır. Besleme kompozisyonunun membranların performansına olan etkisi, 0 ile 100% CO2 arasında değişen geniş bir kompozisyon aralığında ayrıntılı olarak incelenmiştir. CO2/CH4 karışımlarının yanı sıra, membranların tek gaz geçirgenlik performansları da 35ºC ve 3 bar besleme basıncı koşullarında incelenmiştir. Membranlar, ayrıca, taramalı elektron mikroskobu (SEM), diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), ve termal gravimetrik analiz (TGA) cihazı ile karakterize edilmiştir.Farklı besleme gaz kompozisyonlarının kullanılan farklı türdeki membranların ayırım performansını etkilemediği gözlenmiştir. Bu tip membranların ayırım performansının gaz kompozisyonundan etkilenmemesi, özellikle ticari uygulamalarda kullanılacak membranların gaz kompozisyonu bağımlılığının incelenmesi gerekliliğini de ortadan kaldırmaktadır. PES/SAPO-34 (20%)/HMA (10%) membranı, 40 civarındaki ayırım seçicilik değeri ve 44 olan ideal seçicilik değeri ile kullanılan membranlar arasında en yüksek performansı göstermiştir.

Özet (Çeviri)

This research investigates the effect of feed composition on the separation performance of pure polyethersulfone (PES) and different types of PES based mixed matrix membranes (MMMs) in order to develop high performing membranes for CO2/CH4 separation. MMMs were prepared by solvent evaporation method using PES as the polymer matrix with SAPO-34 particles as fillers, and 2-hydroxy 5-methyl aniline (HMA) as the low molecular weight additive. Four types of membranes were used throughout the study, namely pure PES membrane, PES/HMA (4, 10%w/w) membrane, PES/SAPO-34 (20%w/w) MMM, PES/SAPO-34 (20%w/w)/HMA (4, 10%w/w) MMM. The effect of CO2 composition on the performance of the membranes was investigated in detail with a wide feed composition range changing between 0 and 100%. In addition to separating CO2/CH4 binary gas mixtures, the separation performances of these membranes were determined by measuring single gas permeabilities at 35ºC, with a feed pressure of 3 bar. Moreover, the membranes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC) and thermal gravimetric analyzer (TGA).The separation selectivities of all types of membranes generally observed to be independent of feed composition. The composition independency of these membranes eliminates the need of investigating at which feed gas composition the prepared membranes are best performing for practical applications. PES/SAPO-34/HMA MMMs with HMA loading of 10% and SAPO-34 loading of 20% demonstrated the highest separation selectivity of about 40, and the ideal selectivity of 44, among the used membranes.

Benzer Tezler

  1. SAPO-34 katkılı 6FDA-DAM bazlı karışık matrisli membranlarla doğal gazın saflaştırılması

    Natural gas purification with SAPO-34 filled 6FDA-DAM based mixed matrix membranes

    HAZAL İSHAKOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ

  2. Zeolit katkılı poliimid membranlar ile doğalgazın saflaştırılması

    Purification of natural gas with zeolite filled polyimide based mixed matrix membranes

    ENVER ERPEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ

  3. Metal organic framework (MOF) based mixed matrix membranes for Co2 separation: Microporous metal imidazolate framework (MMIF) and strontium-based mofs

    Co2 ayırma amaçlı metal organik kafes (MOF) içeren karışık matrisli membranlar: mikrogözenekli metal imidazolat kafes (MMIF) ve stronsiyum esaslı mof yapılar

    MAHDI AHMADI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ

  4. High-throughput computational screening of MOFs for ethane and methane purification

    Etan ve metan saflaştırma süreçlerinde kullanılmak üzere metal-organik gözenekli yapılarin gaz ayırma performansının kapsamlı hesaplamalı taraması

    ÇİĞDEM ALTINTAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDA KESKİN AVCI

  5. Karbon dioksit ayırma amaçlı ince film kompozit/nanokompozit membranların hazırlanması

    Preparation of thin film composite/nanocomposite membranes for carbon dioxide separation

    GÜLEN BÜYÜKOLCA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ