Geri Dön

Separation of boron and lithium from aqueous solutions by bipolar membrane electrodialysis (BMED)

Bipolar membran elektrodiyaliz (BMED) yöntemi ile sulu çözeltilerden bor ve lityum'un ayrılması

PDF İndir

  1. Tez No: 534299
  2. Yazar: DENİZ İPEKÇİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NALAN KABAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Bor, lityum elektrodiyaliz, bipolar membran elektrodiyaliz, geri kazanım, Boron, lithium, electrodialysis (ED), bipolar membrane, recovery
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

Bu çalışmada bipolar membran elektrodiyaliz (BMED) metoduyla sulu çözeltilerden bor ve lityum giderimi ve geri kazanımı incelenmiştir. Bu amaçla, deneyler bor ve lityum içeren model çözeltiler kullanılarak yapılmıştır. Farklı iyon değiştirici membranlar içeren üç farklı BMED sistemi kullanılmış ve prosesi etkileyebileceği düşünülen bazı parametreler incelenmiştir. Çalışmalarda ASTOM ACILYZER model BMED sistemi, MEGA model BMED sistemi ve PC-Cell model BMED sistemleri kullanılmıştır. ED sisteminde bulunan asit ve baz bölmelerinde kullanılan asit ve baz çözeltilerinin türü ve derişimleri ile elektriksel potansiyelin etkisi ASTOM ACILYZER ve MEGA model BMED sistemleri kullanılarak incelenmiştir. Ek olarak, örnek çözeltinin akış hızının ve pH değerinin sisteme olan etkisi MEGA model BMED sistemi kullanılarak incelenmiştir. Proses parametreleri optimize edildikten sonra, MEGA model ve ASTOM ACILYZER model BMED sistemleri için optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. Optimum koşullar bu iki BMED sistemi için de farklılık göstermiştir. Bu sonuç optimum çalışma koşullarının kullanılan BMED sistemine göre değişebileceğini göstermiştir. MEGA BMED sistemi ve ASTOM ACILYZER BMED sistemi için belirlenen optimum koşullar, PC-Cell BMED sistemine de uygulanarak elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. BMED deneylerinin sonucunda maksimum lityum ve bor geri kazanımları MEGA model BMED sistemi ile 25 V'luk elektriksel potansiyel altında, asit-baz bölmelerinde kullanılan asit baz derişimleri 0.003 M HCl-0.003 M NaOH, akış hızı 50 L/h ve örnek çözelti pH değeri 10 iken sırasıyla %71 ve %66 olarak elde edilmiştir. ASTOM ACILYZER model BMED sistemi ile elde edilen maksimum lityum ve bor geri kazanımları ise, 30 V elektriksel potansiyel altında, asit-baz bölmelerinde kullanılan asit baz derişimleri 0.05 M HCl-0.05 M NaOH iken, % 62 ve %50 olarak elde edilmiştir. Asit baz bölmelerinde kullanılan asit ve baz derişimleri 0.05 M HCl-0.05 M NaOH iken 20 V elektriksel potansiyel altında çözelti pH'ı 9.11 olduğunda maksimum lityum ve bor geri kazanımları PC-Cell BMED sistemiyle sırasıyla %76 ve %49 olarak elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

In this study, the feasibility of bipolar membrane electrodialysis (BMED) method for recovery of boron and lithium from aqueous solutions has been investigated. For this purpose, experiments were carried out with model solutions containing boron and lithium. Three different BMED systems containing different ion exchange membranes were used and some parameters affecting the process performance were investigated. ASTOM ACILYZER BMED system, MEGA BMED system and PC-Cell BMED system were used in studies. The influences of type and of acid base solutions in acid base chambers and the electrical potential applied were investigated using ASTOM ACILYZER and MEGA BMED systems. In addition, the influence of the feed flow rate and the pH of the feed solution on process were investigated using the MEGA BMED system. Once the process parameters have been optimized, the optimum conditions for the MEGA BMED system and the ASTOM ACILYZER BMED system have been determined. Optimal conditions were different for these two BMED systems. This result showed that the optimum conditions could change according to the BMED system used. Optimum conditions for MEGA BMED system and ASTOM ACILYZER BMED system were applied to PC-Cell BMED system. As a result of BMED experiments, the highest recoveries of lithium and boron were obtained as 71% and 66% respectively under 25 V of electrical potential with MEGA BMED system while initial concentrations of acid and base were 0.003 M HCl-0.003 M NaOH, feed flow rate was 50 L/h and pH value of the sample solution was 10. The highest recoveries of lithium and boron were obtained as 62% and 50%, respectively under electrical potential of 30 V of with ASTOM ACILYZER model BMED system while initial acid base concentrations were 0.05 M HCl-0.05 M NaOH. However, when three different BMED systems were compared and the experimental conditions were kept constant (0.05 M HCl-0.05 M NaOH), the highest recoveries of lithium and boron were achieved by PC-Cell BMED system as 76% and 49% under 20 V electrical potential.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    687646

    Tuz Gölü'nden solvent ekstraksiyonuyla lityum eldesi

    Solvent extraction of lithium from Tuz Lake

    MERVE ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET ŞEREF SÖNMEZ

  2. Tez No

    651387

    Lityum kazanımı ve ön-deriştirme işlemleri için partikül formunda sorbentlerin geliştirilmesi

    Development of particulate sorbents for lithium recovery and preconcentration

    AYSUN DURDU AYDIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL

  3. Tez No

    320570

    Selective separation of lithium and boron from geothermal water using ion exchange methods

    Iyon değişim yöntemlerini kullanarak jeotermal sudan lityum ve borun seçimli ayrilmasi

    ŞEBNEM GÜL İLARSLAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    KimyaEge Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MÜŞERREF ARDA

    PROF. DR. NALAN KABAY

  4. Tez No

    371422

    Separation of arsenic, boron and lithium from water by using functional resins, fibers and inorganic ion exchanger λ-MnO2

    Fonksiyonel reçine, fiber ve anorganik iyon değiştirici λ-MnO2 ile sulardan arsenik, bor ve lityum ayrılması

    GÜLŞAH ÖZKULA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    KimyaEge Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MÜŞERREF ARDA

    PROF. DR. NALAN KABAY

  5. Tez No

    479625

    A comparative study for removal of boron by chelating adsorbents containing N-methyl-D-glucamine group and separation of lithium by λ-MnO2 from geothermal waters

    Jeotermal sulardan N-metil-D-glukamin içeren şelatlayıcı adsorbentler ile bor giderilmesi ve λ-MnO2 ile lityum ayrılması için karşılaştırmalı bir çalışma

    YAŞAR KEMAL RECEPOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NALAN KABAY

    DOÇ. DR. İDİL YILMAZ İPEK

Geri Dön