Photofermentative hydrogen production from molasses in tubular photobioreactor with pH control
pH kontrolü ile tübüler fotobiyoreaktörde melastan fotofermentatif hidrojen üretimi
- Tez No: 570312
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN KOKU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 272
Özet
Biyolojik hidrojen üretimi, çeşitli atıkların hammadde olarak kullanılmasını ve çevre koşullarında çalışılarak hidrojen eldesini sağlama potansiyeline sahiptir. Ekonomik bir üretim elde etmek için, atık kullanarak uzun süreler çalışabilen fotobiyoreaktörler (PBR) gereklidir. Süreyi sınırlayan iki ana konu, pH değerindeki azalma ve optimal olmayan C/N oranıdır. Bu çalışmanın temel amacı, pH'ı stabilize ederek atık şekerden R. capsulatus ile uzun süreli dış mekan hidrojen üretimi elde etmek için pilot ölçekli bir fotobiyoreaktöre (20 L) bir pH kontrol sistemi eklemek ve işletmektir. Optimum C/N oranı, küçük ölçekli fotobiyoreaktörlerde iç ve dış mekân koşullarında R. capsulatus ile melas kullanımında da incelenmiştir. Gündüz ve gece döngüsü için simüle edilmiş dış ortam koşulları, değişen sıcaklık ve aydınlık / karanlık döngüsüyle iç mekân denemesi olarak tasarlanmıştır. Oda koşullarında pH sabit tutularak küçük ölçek deneyleri artan melas miktarları ile ayrıca denenmiştir. Pilot ölçekli PBR'de seyreltilmiş melasta uzun süreli dış mekan hidrojen üretimi gösterilmiştir. Deney 48 gün sürmüştür. pH kontrolü için PID kontrol sistemi seçilmiş ve başarıyla uygulanmıştır. En yüksek hidrojen üretim hızı 0.69 mol H2/(m3.h) olarak elde edilmiştir. C/N oranına iç ve dış mekan simülasyonları için 45 optimum olarak bulunmuştur, en yüksek hidrojen üretim hızı sırasıyla 0,38 ve 0,69 mol H2/(m3.h) olarak belirlenmiştir. Sabit pH koşullarında, melas konsantrasyonu 5 mM'den 15'e yükseltilmiş ve hidrojen üretim hızı arttırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Biological hydrogen production has the potential to supply hydrogen from various wastes as feedstock and operation under ambient conditions. In order to obtain cost effective production, photobioreactors (PBRs) that can operate for long durations while utilizing waste are necessary. Two primary issues limiting the duration are decrease in pH and the non-optimal C/N ratio. The main aim of this study was to construct and operate a pH control system for a pilot scale photobioreactor (20 L) to achieve prolonged outdoor hydrogen production from molasses by R. capsulatus by stabilizing pH during operation. Optimum C/N ratio was also investigated for molasses utilization by R. capsulatus for indoor and simulated outdoor conditions in small scale photobioreactors in batch mode. Simulated outdoor conditions for day and night cycle were designed as indoor experiments with changing temperature and light/dark cycle. Effects of constant pH under indoor were investigated to increase molasses utilization in small scale. Long-term outdoor hydrogen production on diluted molasses in a pilot-scale PBR using photofermentative bacteria was demonstrated . The experiment lasted 48 days and carried out on August 16 and October 2, 2017. PID control system was chosen to control pH and it was successfully implemented. The highest productivity was 0.69 mol H2/(m3.h). For small-scale experiments, the C/N ratio was decided as 45 and the highest productivities were 0.38 and 0.69 mol H2/(m3.h), under indoor and simulated outdoor conditions, respectively. With constant pH conditions, molasses concentration could be increased to 15 from 5 mM with better productivity.
Benzer Tezler
- Process development for continuous photofermentative hydrogen production
Fotofermentasyon ile sürekli hidrojen üretimi için proses geliştirme
EFE BORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. EBRU ÖZGÜR
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Scale-up studies for photobiological production of hydrogen
Hidrojenin fotobiyolojik üretimi için ölçeklendirme çalışmaları
DİLAN SAVAŞTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN KOKU
- Biohydrogen production by immobilized purple non-sulfur bacteria
İmmobilize mor kükürtsüz bakteriler ile biyohidrojen üretimi
EMRAH SAĞIR
Doktora
İngilizce
2018
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL
YRD. DOÇ. DR. HARUN KOKU
- Scale up of panel photobioreactors for hydrogen production by PNS bacteria
PNS bakteri ile hidrojen üretimi için panel reaktörünün geliştirilmesi
SEVLER GÖKÇE AVCIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Bölümü
DR. EBRU ÖZGÜR
PROF. DR. İNCİ EROĞLU
- Biological hydrogen production on acetate in continuous panel photobioreactors using Rhodobacter capsulatus
Süreklı panel fotobiyoreaktörlerde fotosentetik Rhodobacter capsulatus bakterisi kullanarak asetattan hidrojen üretimi
DOMİNİC DEO ANDROGA
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ EROĞLU