Effect of temperature on gas permeation properties of polymeric membranes
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 56454
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT YILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
oz SICAKLI?IN POLİMERİK MEMBRANLARIN GAZ GEÇİRGENLİK ÖZELLİKLERİNE OLAN ETKİSİ Açıkalın, Sergül Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Levent Yılmaz Eylül 1996, 59 sayfa Gazların polimerik membranlarla ayrılması 100 yıldır gündemde olan bir konu olmasına rağmen ancak, son 10-15 yıl içinde yaygınlaşabilmiştir. Membranların ticari kullanımları, gerekli verimlilikte ve ayırma yeteneğine sahip membranların geliştirilmesiyle birlikte endüstride çekici hale getirilmeye çalışılmaktadır. Dolayısıyla, değişik birçok polimerik membranın kimyasal yapılan da gözönüne alınarak, performansım artırmak üzere çalışmalar yapılmaktadır. Ancak, bu çalışmalar genellikle belli polimer guruplan üzerinde yoğunlaşmıştır. vıPolimerlerin özelliklerinin ve membranların hazırlanma yöntemlerinin yapılan üzerine etkisi, membranların fonksiyonlarım anlamakta gittikçe önem kazanmaktadır. Ancak, bu konu pek az araştırmacı tarafından araştırılmıştır. Bu araştırmalar sonrasında, değişik membran hazırlama yöntemlerinin, membranların yapısında değişik oluşumlara neden olarak membranlann yapışım etkilediği ortaya çıkarılmıştır. Polimerik membranların sıcaklıkla olan etkileşimi, membran biliminde çok önemli olan bir diğer başlıktır. Şimdiye kadar bu konu üzerinde elde edilen bilgiler, sıcaklıktaki en ufak değişikliklerin bile membran performansım büyük ölçüde etkilediğini göstermiştir. Bu çalışmada, polietilmetakrilat (PEMA) ve polimetilmetakrilat (PMMA) polimerlerinden değişik hazırlama yöntemleri geliştirilerek membranlar hazırlanmış ve bu membranların performanslar incelenmiştir. PEMA membranlar için, membran hazırlama koşullarının, membran performansına olan etkisi gözlenmiştir. Membranların geçirgenlikleri, laboratuar boyutunda bir deney düzeneğinde, sabit hacim-değişken basınç yöntemi kullanılarak ölçülmüştür. N2, Ar, 02, C02 ve H2 gazlan için PEMA ve PMMA membranlarının gaz geçirgenlik değerleri hesaplanmıştır. PEMA membranlar ile bu çalışma 25-70 °C sıcaklık aralığında gerçekleştirilmiştir. Bu gazların geçirgenlikleri artan sıcaklıkla artmakla birlikte, sabit sıcaklıkta gazların geçirgenlik değerlerinin aşağıdaki sırada olduğu gözlemlenmiştir : H2 >C02>02>Ar>N2 VHPolimerlerin camsı geçiş sıcaklıklarının ( Tg ) polimetakırlat gurubu polimerik membranlarda membran performansına olan etkilerini anlayabilmek üzere, PMMA polimeri için bir membran hazırlama methodu geliştirilmiştir. PMMA membranların daha sıkı molekuler yapılan nedeniyle PEMA membranlarına göre daha düşük gaz geçirgenlik değerlerine sahip olduğu gözlenmiştir. Bütün bunlara ek olarak, çalışmanın başında, kullanılacak polimerlerin camsı geçiş sıcaklıklarım kesinleştirmek ve bu çalışmada kullanılacak polimerlere karar verebilmek amacıyla, bazı metakırlat gurubu polimerler ile DSC ( Kısmi Taramalı Kalorimetre) çalışmaları yapılmıştır. Anahtar Kelimeler Gaz Ayırımı, Membranlar, Polyetilmetakrilat, Polymetilmetakrilat vuı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT EFFECT OF TEMPERATURE ON GAS PERMEATION PROPERTIES OF POLYMERIC MEMBRANES Açikalm, Sergül M. S., Department of Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Levent Yılmaz September 1996, 59 pages The concept of separating gases with polymeric membranes is more than a hundred years old, yet the widespread use has occurred within the last ten to fifteen years. Commercialization depended on the development of membranes with efficient productivity and separating ability to make them economically attractive. Many different polymers have been tried as membrane materials to successfully improve performance while focusing on chemical structures. Systematic studies have to be performed to determine effects of specific polymer properties. In this study, based on their commercial availability and physical properties, polymethacrylates were targeted. Homogeneous, dense membranes of glassy polymers, mpolyethylmethacrylate (PEMA) and polymethylmethacrylate (PMMA), were prepared using different preparation techniques of which the effects were later investigated. PEMA membrane preparation parameters such as, annealing and evaporation periods and temperatures, were observed to affect membrane performance. The mechanical strength and the reproducibility results of PEMA membranes were observed to affected by the preparation methods due to the different structures obtained. Permeabilities of membranes were measured using a laboratory scale gas separations apparatus which uses a constant volume variable pressure technique. The permeabilities of N2, Ar, O2, CO2 and H2 are reported through dense homogeneous PEMA and PMMA membranes, in the temperature range of 25-70°C to observe their temperature dependency in gas separation processes. The permeabilities of various gases were observed increasing with temperatures. Yet, permeabilities of experimental gases through PEMA homogeneous membranes showed the following sequence; H2 >C02>02>Ar>N2 The permeation activation energies of various gases for PEMA membranes were calculated. Although, these activation energies are in the same order of magnitude, the permeation activation energies in these membranes may be independent of the kinetic diameters of gases. Therefore, it may be concluded that, the dominant mechanism of permeation process in PEMA could be the dissolution mechanism. PMMA membranes were developed to investigate the effect of Tg on the performance of polymethacrylate group polymeric membranes. Due to the rigid structure of PMMA smaller permeabilities were observed compared to PEMA. To decide which the ivtype of methacrylic polymers, and thermally characterize them, DSC studies were carried out. Key Words Gas Separation, Membranes, Polyethylmethacrylate, Polymethylmethacrylate
Benzer Tezler
- Effect of operating parameters on performance of additive/zeolite/polymer mixed matrix membrane
Katkılı/zeolit/polimer karışık matrisli membranlarin performansına çalışma koşullarının etkisi
EDİBE EDA ORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HALİL KALIPÇILAR
PROF. DR. LEVENT YILMAZ
- Membranlarla gaz ayırma
Gas separation by membranes
İSMAİL BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BİRGÜL TANTEKİN ERSOLMAZ
- Metal organik yapılar ile kompozit membranlarının hazırlanması ve gaz ayırma performansının incelenmesi
Production and investigation of gas separation performance of composites membranes with metal organic framework
ÇİLER KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KAŞGÖZ
- Metal organik yapılar içeren polimer membranlarının hazırlanması ve gaz ayırma özelliklerinin incelenmesi
Preparation of polymer membranes containing metal organic frameworks and investigation of gas properties
AHENK BURCU YUMRU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHTAP ŞAFAK BOROĞLU
- Production and performance evaluation of ZIF-8 based binary and ternary mixed matrix gas separation membranes
ZIF-8 katkılı ikili ve üçlü karışık matrisli gaz ayrım membranlarının üretimi ve performanslarının değerlendirilmesi
NİLAY KESER DEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. HALİL KALIPÇILAR
PROF. LEVENT YILMAZ