Geri Dön

Photofermentative hydrogen production from molasses in tubular photobioreactor with pH control

pH kontrolü ile tübüler fotobiyoreaktörde melastan fotofermentatif hidrojen üretimi

  1. Tez No: 570312
  2. Yazar: FATMA BETÜL OFLAZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN KOKU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  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: 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

  1. Process development for continuous photofermentative hydrogen production

    Fotofermentasyon ile sürekli hidrojen üretimi için proses geliştirme

    EFE BORAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DR. EBRU ÖZGÜR

    PROF. DR. İNCİ EROĞLU

  2. Scale-up studies for photobiological production of hydrogen

    Hidrojenin fotobiyolojik üretimi için ölçeklendirme çalışmaları

    DİLAN SAVAŞTÜRK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN KOKU

  3. Biohydrogen production by immobilized purple non-sulfur bacteria

    İmmobilize mor kükürtsüz bakteriler ile biyohidrojen üretimi

    EMRAH SAĞIR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    BiyokimyaOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL

    YRD. DOÇ. DR. HARUN KOKU

  4. 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

    İngilizce

    2010

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    DR. EBRU ÖZGÜR

    PROF. DR. İNCİ EROĞLU

  5. 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

    İngilizce

    2009

    Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İNCİ EROĞLU