Karbon dioksit tutan organik sıvılarda (CO2BOL) farklı alkol kullanımının karbon dioksit tutma performansına etkisi
The effect of different alcohols on carbon dioxide capture performance of carbon dioxide binding organic liquids (CO2BOL)
- Tez No: 346132
- Danışmanlar: PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karbon Dioksit Yakalama ve Depolama, DBU, TMG, CO2- TOS, Başlangıç Absorpsiyon Hızı, CO2 Yükleme Kapasitesi, Alkol, Carbon Dioxide Capture and Storage, DBU, TMG, CO2-BOLs, Initial Absorption Rate, CO2 Loading Capacity, Alcohol
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Yükselen enerji ihtiyacıyla birlikte fosil yakıtlara olan bağlılığın artmasıyla, yanma sonucu oluşan sera gazlarını minimize etmek için etkili CO2 yakalama sistemlerinin geliştirilmesi bir ihtiyaç olmuştur. CO2 yakalamada alkanolamin sistemleri yaygın olarak kullanılsa da bu sistemlerin düşük CO2 yükleme kapasiteleri, çözeltilerin sıyırma sırasında ihtiyaç duyduğu yüksek enerji ve ekipman korozyonuna yol açmaları alternatif CO2 yakalama sistemlerine olan ihtiyacı arttırmıştır. Son yıllarda geliştirilen CO2 tutan organik sıvılar (CO2-TOS?lar) alkanolamin sistemlerinin yerini alabilecek umut verici CO2 yakalama sistemleridir. Bu tez çalışmasında, CO2-TOS?ların bir bileşeni olan alkollerin türleri değiştirilerek bu sistemlerde farklı alkol kullanımının CO2 yükleme kapasitesine, başlangıç absorpsiyon hızına ve çözelti tekrarlanabilirlik performansına etkisi incelenmiştir. Bu kapsamda, farklı zincir uzunluklarına sahip birincil alkoller, dallanmış alkoller ve dioller kullanılmıştır. Aynı zamanda, bu sistemlerin bir diğer bileşeni olan baz grupları değiştirilmiş ve bir amidin bazı 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undec-7-en (DBU) ile bir guanidin bazı 1,1,3,3-tetrametilguanidin?in (TMG) CO2 absorplama performansına etkisi incelenmiştir. CO2-TOS sistemlerinin CO2 yükleme sonrası sıyırma işlemi 90 oC?de gerçekleştirilmiş ve böylece amin sistemlerine oranla daha az enerji ihtiyacı olacağı belirlenmiştir. Bu sistemlerde dallanmış alkol kullanımın CO2 yükleme kapasitesini arttırdığı bulunmuştur. Birincil alkollerde zincir uzunluğu kısaldıkça kapasite değişmezken başlangıç absorpsiyon hızı artmıştır. Diollerin absorpsiyon kapasiteleri ve hızları diğer alkol sistemlere oranla az olmuş; fakat yüksek kaynama noktalarına sahip olmaları sıyırma sırasında olabilecek çözelti kayıplarını minimize etmiştir. DBU bazı kullanılan sistemlerde kapasite TMG?ye göre az olsa da başlangıç absorpsiyon hızları fazla olmuştur. DBU bazlı sistemlerin yanma sonrası CO2 ayırma, TMG bazlı sistemlerin yanma öncesi CO2 ayırma için daha uygun olabileceği tespit edilmiştir. CO2-TOS sistemlerinin genel olarak 8-9 absorpsiyon-desorpsiyon döngüsüne kadar özelliklerini koruduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
With the increase in the energy demand, usage of fossil fuels expected to rise. Hence, efficient CO2 capture systems need to be developed to minimize the greenhouse gas emissions from fossil fuel combustion. Nowadays, alkanolamine systems are widely used however, low CO2 loading capacity, high energy requirement during the stripping of solutions and causing high corrosion to instruments escalated the demand of alternative CO2 capture systems. CO2 binding organic liquids (CO2BOLs) which were developed in recent years are promising CO2 capture systems. In this thesis work, one of the components of CO2BOLs namely alcohols? species were altered and the effect of different alcohol usage on the CO2 loading capacity, the initial absorption rate, and the reusability of solutions were investigated. In this scope, primary alcohols with different chain length, branched alcohols and diols were used. Also, another component of CO2BOLs, an amidine base 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undec-7-en (DBU) and a guanidine base 1,1,3,3-tetramethlyguanidine (TMG) were used to investigate the base effect on absorption performance. Stripping of CO2BOLs was performed at 90 oC after CO2 loading to the solutions. It was determined that these systems would require less energy than amine solution systems. Branched alcohol usage in the systems increased the CO2 loading capacity. As the chain length shortens in primary alcohols CO2 loading capacity remained constant whereas initial absorption rate of solutions increased. The absorption capacity and rates of diol systems were lower than the other alcohol systems; however, having high boiling point values of diols minimized the possible solvent loss during the stripping. It is concluded that TMG used systems have high capacity in comparison to DBU systems whereas initial absorption rate of DBU systems were higher than TMG systems. It is reported that DBU based systems are suitable for post-combustion capture where TMG based systems can be used for pre-combustion capture. In general, CO2BOL systems remained their functionalities up to 8-9 absorption-desorption cycle.
Benzer Tezler
- Karbon dioksit tutan organik sıvıların (CO2-TOS) reaksiyon mekanizması ve kinetiği
Reaction mechanism and kinetics of carbon dioxide binding organic liquids (CO2BOL)
MUSTAFA ÇAĞDAŞ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- İyonik sıvı - CO2 tutan organik sıvı hibrit çözücü sistemlerinin karbon dioksit absorplama performansının incelenmesi
The investigation of carbon dioxide absorption performance of ionic liquid - CO2 binding organic liquid hybrid solvent systems
BARAN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ
- Karbon dioksit gazının iyonik sıvı- CO2 tutan organik sıvı hibrit çözücülere absorpsiyonunun kinetiği
The absorption kinetics of CO2 into ionic liquid- CO2 binding organic liquid hybrid solvents
ÖZGE YÜKSEL ORHAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Impact of electrification on diesel emissions for 13L long-haul trucks
13L uzun yol tırlarında elektrifikasyonun dizel emisyonlar üzerine etkisi
MUSTAFA CANER BULUT
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT