Phase equilibria of binary systems with carbon dioxide and carbon dioxide-philic materials
Karbondioksit ve karbondioksitle uyumlu maddeleri içeren ikili sistemlerin faz dengesi
- Tez No: 572679
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU
- 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: 99
Özet
Süperkritik karbondioksit (skCO2) içerisindeki maddelerin, çözünürlük ve faz dengesi çalışmaları yeni çevre dostu süperkritik akışkan prosesleri tasarlanmasına ve bu proseslerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır. Yakın zamanda bazı fonskiyonel gruplarla donatılmış polihedral oligomerik silseskuioksanların (POSS) süperkritik CO2'de (skCO2) çözünür olduğu bulunmuştur. Bu tezde metakrilizobutil POSS (MIBPOSS) ve metakrilizooktil POSS (MIOPOSS)'un skCO2'de çözünürlükleri çalışılmıştır. Bu moleküllerin yapısında, kafes yapıdaki Si atomuna bağlı sekiz dallı alkil grubundan biri bu maddelerin çözünürlükleri üzerindeki entalpik katkıyı artırmak için CO2-uyumlu bir fonksiyonel grup olan metakril grubu ile değiştirilmiştir. Bulutlanma ya da çiğlenme noktaları gözlemlenebilir yüksek basınç hücresi kullanılarak 308-323 K sıcaklık aralığında 22.1 MPa'a kadar belirlenmiştir. MIBPOSS'un ölçülmüş olan en yüksek çözünürlüğü 323 K ve 16.8 MPa'da 0.006 mol kesri iken MIOPOSS için bu değer 323 K ve 22.1 MPa'da 0.0017 mol kesridir. MIBPOSS ve MIOPOSS, tek çeşit fonksiyonel grubu içeren benzerleri olan oktaizobütil POSS, isooktil POSS ve metakril POSS'a göre skCO2 içerisinde daha yüksek çözünürlük sergilemişlerdir. Çözünürlük verileri altı farklı yarı deneysel yoğunluk temelli korelasyonlar kullanılarak modellenmiş ve hepsi iyi seviyede korelasyon vermiştir. MIBPOSS-CO2 ikili sistemin faz dengesi çalışması sırasında farklı olarak, yüksek basınçtan kaynaklanan, erime sıcaklığında düşüş gözlenmiştir. Ölçülen maksimum erime sıcaklığı düşmesi 4.8 MPa'da 77 K'dir. Bu çalışmalara ek olarak, naftalin, bifenil ve 1,3,5 tri-terbutilbenzen (TTBB)'in CO2 ile temas ettiği zaman meydana gelen erime noktasındaki düşüş modellemiş, geliştirilen model bu maddelerin erime noktalarındaki düşüşü başarılı bir şekilde hesaplamaktadır.
Özet (Çeviri)
Phase behavior investigations in supercritical carbon dioxide (scCO2) permit design and development of new and environmentally friendly supercritical fluid processes. Recently polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) modified with certain functional groups have been found to be soluble in supercritical CO2. In this thesis, solubilities of methacrylisobutyl POSS (MIBPOSS) and methacrylisooctyl POSS (MIOPOSS) in scCO2 have been studied. In the structure of these molecules, one of the eight branched alkyl chain functionalities attached to the Si atoms of the cage structure has been replaced with a CO2-philic functional group, methacryl, to improve the enthalpic contribution on their solubility. The cloud or dew points were determined using a high-pressure visible cell at the temperature range of 308-323 K, up to 22.1 MPa. The measured highest solubility of MIBPOSS was 0.006 mol fr. at 323 K and 16.8 MPa, while it was 0.0017 mol fr. at 323 K and 22.1 MPa for MIOPOSS. Both MIBPOSS and MIOPOSS exhibit higher solubilities in scCO2 compared to their counterparts with single type of functionality, octaisobutyl POSS, isooctyl POSS and methacryl POSS. The solubility data were modeled by using six different density-based semi-empirical models, all of which give good correlations. One interesting feature that was observed in the phase behavior studies of the MIBPOSS-CO2 binary system was pressure-induced melting temperature (MT) depression of POSS. The maximum measured decrease in the MT was 77 K degrees under the CO2 pressure of 4.8 MPa. Beside these studies, a model was developed to predict the MT depression of various CO2-philic aromatic molecules including naphthalene, biphenyl and 1, 3, 5-tri-terbutylbenzene (TTBB) in CO2, which sufficiently predicted their MT depression behavior.
Benzer Tezler
- Yüksek basınçlarda CO2-metil metakrilat ikili sisteminin faz davranışı
Phase behavior of CO2-methyl methacrylate binary system at high pressures
İPAR NİMET UZUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SALİH DİNÇER
Y.DOÇ.DR. MESUT AKGÜN
- Phase equilibrium of asymmetric systems by predictive equations of state models
Asimetrik sistemlerin faz dengelerinin hal denklik modelleri ile hesaplanması
CEYHUN BALCI
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNİZ GÜRÜZ
- Surface modification of silica aerogels by hexamethyldisilazane-carbon dioxide mixtures and their phase equilibria
Silika aerojellerin hexametildisilazan-karbon dioksit karişimlariyla yüzey modifikasyonu ve hexametildisilazan-karbon dioksit karişimlarinin faz davranişlari
AYŞE MERİÇ KARTAL
- Effects of functional groups on the solubilities of polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) in supercritical carbon dioxide
Polihedral oligomerik silseskuioksanların (POSS) süperkritik karbondioksit içindeki çözünürlüklerine fonksiyonel grupların etkileri
BAŞAK KANYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÇERAĞ DİLEK HACIHABİBOĞLU
- Nonequilibrium stage model for multicomponent absorption with chemical education
Başlık çevirisi yok
BASSAM N.R.Y. ABDELRAHMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
1993
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AMABLE HORTAÇSU