Farklı ekstraksiyon yöntemleri ile organik asitlerin sulu çözeltiden ayrılması
Separation of organic acids from aqueous solution with different extraction methods
- Tez No: 579009
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DİLEK ÖZMEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sıvı-sıvı denge verileri, Reaktif ekstraksiyon, Asetik asit, Formik asit, NRTL, UNIQUAC, Liquid-liquid equilibrium, Reactive extraction, Acetic acid, Formic acid, NRTL, UNIQUAC
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 141
Özet
Bu çalışmada fermantasyon ile üretilen karboksilli asitlerden, asetik asit ve formik asitin sulu çözeltilerinden geri kazanılması için, sıvı-sıvı ekstraksiyonu ve reaktif ekstraksiyon yöntemleri uygulanmıştır. Çözücü olarak 2-oktanol, 2-oktanon, 4-metil-2-pentanol ve triasetin kullanılmıştır. Reaktif ekstraksiyonda çözücülere tridodesilamin (TDA) eklenmiştir. Literatürde, seçilen su-asit-çözücü sistemlerine ait veri bulunmamaktadır. Su-asit-çözücü sistemleri için sıvı-sıvı denge verileri, atmosferik basınç, 25°C sıcaklıkta incelenmiştir. Deneysel bağlantı doğrularının güvenilirliğini test etmek için Othmer-Tobias ve Hand korelasyonları kullanılmıştır. Ekstraksiyonda kullanılan çözücülerin ayırma etkinliğinin belirlenmesi için deneysel bağlantı doğrusu verileri kullanılarak, ayırma faktörü (S) ve dağılma katsayıları (Di) hesaplanmıştır. Elde edilen değerlerin karşılaştırılması sonucu, asetik asitin ekstraksiyonunda 2-oktanon'un daha etkin olduğu görülmüştür. Formik asitin ekstraksiyonunda ise diğer çözücülere göre 4-metil-2-pentanol daha etkindir. Sıvı-sıvı denge verileri, NRTL ve UNIQUAC modelleri kullanılarak korele edilmiştir. Modellerden elde edilen sonuçlar karşılaştırıldığında iki model için de düşük RMSD değerleri elde edilmiştir. RMSD değerlerine bakıldığında, UNIQUAC modeli, NRTL modeline göre daha yakın tahminler vermiştir. Asetik ve formik asitin reaktif ekstraksiyon deneyleri için ilk olarak ekstraksiyon süresi belirlenmiş ve bu süreye göre deneyler yapılmıştır. Deneyler sonucunda dağılma katsayıları (D), yükleme faktörleri (Z) ve ekstraksiyon etkinliği (% E) hesaplanmıştır. Asetik ve formik asit için (2-oktanol-TDA) diğer çözücülere göre daha etkindir. Sıvı-sıvı ekstraksiyon ve reaktif ekstraksiyon verilerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Sonuç olarak asetik ve formik asitin sulu çözeltilerinden geri kazanımında, reaktif ekstraksiyonun, sıvı-sıvı ekstraksiyona göre daha etkin olduğu görülmüştür. Dağılma katsayılarının büyük olması daha az çözücü kullanarak ayırma yapmayı sağladığı için tercih edilmektedir. TDA kullanmak daha iyi ayırma sağlasada, kullanmadan önce çevresel ve ekonomik değerlendirmeler yapılmalıdır. Haziran 2019, 141 sayfa.
Özet (Çeviri)
In this study, liquid-liquid extraction and reactive extraction methods were used to recover acetic acid and formic acid from carboxylic acids produced by fermentation. 2-Octanol, 2-octanone, 4-methyl-2-pentanol and triacetin were used as solvents. Tridodecylamine (TDA) was added to the solvents in the reactive extraction. No data were obtained in the literature for the systems studied. Liquid-liquid equilibrium data of water-acid-solvent stystems were investigated at 25 °C and atmospheric pressure. Othmer-Tobias and Hand correlations were used to test the reliability of experimental tie line data. Separation factor (S) and distribution coefficients (Di) were calculated using experimental tie line data to determine the separation efficiency of the solvents used in the extraction. As a result of the comparison of the values obtained, 2-octanone was found to be more effective in the extraction of acetic acid. In the extraction of formic acid, 4-methyl-2-pentanol is more effective than other solvents. Liquid-liquid equilibrium data were correlated using the NRTL and UNIQUAC models. When the results obtained from the models were compared, low error values were obtained for both models by RMSD method. When the RMSD values are considered, UNIQUAC model has obtained closer estimates than NRTL model. Reactive extraction data for acetic acid and formic acid were determined. Firstly, optimum time was determined for the reactive extraction of acetic and formic acids. As a result of the experiments, distribution coefficients (D), loading factors (Z) and extraction efficiency (% E) were calculated. For acetic acid and formic acid, (2-octanol-TDA) is more effective than other solvents. Liquid-liquid extraction and reactive extraction data were compared. As a result, reactive extraction of acetic acid and formic acid from aqueous solution of acids was found to be more efficient than liquid-liquid extraction. The large distribution coefficients are preferred since they allow separation using less solvent. Although TDA provides better separation, environmental and economic considerations should be made before use. June 2019, 141 pages.
Benzer Tezler
- Kraft siyah çözeltisinden lignin türevi katma değerli bileşiklerin elektrokimyasal yöntemle üretimi
Production of lignin derived value-added compounds from kraft black liquors by electrochemi̇cal method
ESRA CEYLAN
Doktora
Türkçe
2024
Ormancılık ve Orman MühendisliğiBartın ÜniversitesiOrman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYBEN KILIÇ PEKGÖZLÜ
PROF. DR. MEHMET AKYÜZ
- Kabak çekirdeğinden enzimatik sulu ekstraksiyon ile yağ eldesi ve yüzey aktif madde kullanımının yağ verimine etkisi
Enzymatic aqueous extraction of oil from pumpkin seeds and effect of surfactants on the oil yield
GÖZDE NUR DALKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLDEM ÜSTÜN
- Bazı organik asitlerin sulu çözeltilerinden tepkimeli ekstraksiyonla ayrılması
Separation of some organi̇c aci̇ds from aqueous solution with reactive extraction
AYŞEGÜL GEMİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR
- Karboksilik asitlerin sulu çözeltilerden reaktif ekstraksiyon ile ayrılmasında iyonik sıvıların etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of ionic liquids on the seperation of carboxylic acids by reactive extraction from aqueous solutions
HİLAL METE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ SELİM AŞÇI
- Fermantasyonla üretilen organik asitlerin ayırma yöntemlerinin karşılaştırmalı değerlendirilmesi
Comparative assessment of separation methods of organic acids produced with fermentation
ŞAHİKA SENA BAYAZİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL İNCİ