Design, construction, operation and preliminary evaluation of a multi-plate module pervaporation unit
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 65169
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖNER HORTAÇSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1997
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
IV ÖZET Bu çalışmada, çok plakalı bir ısı değiştirici, çok plaka modüllü pervaporasyon cihazına dönüştürülmüş ve cihazın çalışması hakkında ön değerlendirmeler yapılmıştır. Pervaporasyon deneyleri 12 um poliamid-polietilen zarlar üzerinde su-alkol karışımları ayrıştırılarak gerçekleştirilmiştir. Cihaz, tek plakalı ve çift plakalı olarak denenmiştir. Kullanılan karışım oranlan ağırlıkça 0-85 alkol yüzdesi aralığında yapılmıştır. Beslenen karışımın sıcaklığı ise 30-40 °C aralığında değiştirilmiştir. 1x1 0"2 mmHg alt vakum uygulanmıştır. Zardan geçen ürün sıvı azotla soğutulan kaplarda yoğuşturularak toplanmıştır. Deneyler süresince, beslenen karışımın yüzdesi, sıcaklığı ve kullanılan plaka sayısının geçirgenliğe ve ayrıştırma oranına etkileri incelenmiştir. Öte yandan, koşullandırmanın zarın geçirgenliğini nasıl etkilediği de incelenmiştir. Ürünlerin analizi gaz kromatografi aleti ile tespit edilmiştir. Sonuçlar, sıcaklıklığın artışı ile zar geçirgenliğinin arttığım, fakat seçiciliğin azaldığını göstermiştir. Öte yandan, beslemedeki alkol derişiminin artması ile geçirgenliğin arttığı, ancak ağırlıkça yüzde 70 alkol derişimi geçildiğinde geçirgenliğin bir anda düştüğünü göstermektedir. Bunun yatımda, plakaların sayısı birden ikiye çıkarıldığında, toplanan sızmış madde miktarı, tek plakalı modül pervaporatör ile yapılan deneylerde elde edilen miktarın 1.6- 1.7 katma çıkmıştır. Sonuçlar, zar koşullandırılmasının pervaporasyon prosesinde çok önemli bir faktör olduğunu göstermiştir. Eğer zar beslenen karışımda iyice koşullandınlmamışsa, geçirme hızı yaklaşık yüzde 25 düşmektedir. Öte yandan, eğer zar saf su ile koşullandmlırsa, zarın geçirgenliği yüzde 30 oranında düşmektedir.Ayrışma oranı, ağırlıkça yüzde 70 etanol-su karışımı için maksimum değere ulaşmıştır. Öte yandan, ayrışma oranı sıcaklık arttıkça azalmıştır, yani 30°C'de ayrışma oranı en yüksek değerine ulaşmıştır. Sonuç olarak ayrışma oranı 30°C ve ağırlıkça yüzde 70 alkol derişiminde en yüksek değeri olan 62.5 'e ulaşmıştır. Bu tezde, pervaporasyon prosesinin performansının ölçümünde bir kriter olan pervaporasyon ayrıştırma indisi (PAİ) de hesaplanmıştır. PAÎ, ağırlıkça yüzde 70 etanol derişiminde 24227 g/m.saat değeri ile en yüksek değerine ulaşmıştır. Ote yandan, PAl, ağırlıkça yüzde 20 etanol derişiminde 1733 g/m.saat değeri ile en düşük değerine ulaşmıştır.
Özet (Çeviri)
11 ABSTRACT In this study, a multi-plate module pervaporation unit was designed by modifying a plate type heat exchanger, and the preliminary evaluation of the unit was done. During the experiments, pervaporation process was applied for the separation of ethanol-water mixtures using 12um polyamide-polyethylene membranes. The unit was tested for single and double plate modules. The composition of the feed ranged within 0-85 weight percent ethanol. Feed temperatures were in the range of 30-40°C. A downstream pressure of 1x10" mmHg was maintained. The permeated product was condensed in the product collection traps cooled by liquid nitrogen. During the experiments, the effect of feed composition, temperature and the number of plates on pervaporation fluxes and separation characteristics were determined. On the other hand the effect of conditioning on pervaporation flux was also studied. The composition of the feed and the product mixtures were determined by using a gas chromatograph. The results show that the permeability increases and selectivity decreases as temperature increases. On the other hand, it was observed that as the concentration of ethanol in the feed increases, the pervaporation flux increases until 70 wt-percent ethanol. After that point the pervaporation flux decreases steeply. It was also observed that the amount of collected permeate increases 1.6-1.7 times for a two-plate module system as compared to a single plate module system. The results also showed that conditioning of the membrane prior to pervaporation is a very important factor in pervaporation. If the membrane is not well conditioned in the feed, the pervaporation flux of the membrane decreases by nearly 25 percent. On the other hand if the membrane is conditioned with water instead of the feed, the pervaporation flux is decreased by 30 percent.m Separation factor also reached its maximum value at 70 weight percent ethanol concentration in the feed. On the other hand, the separation factor decreased as temperature increased, hence the separation factor reached its maximum at 30°C. The value of separation factor was 62.5 at 30°C and 70 weight percent ethanol-water mixture feed. In this thesis, pervaporation separation index (PSI) which is a performance criterion for pervaporation was calculated. The maximum PSI was 24227 g/m2.hr which was obtained at 70 weight percent ethanol concentration and 40°C. On the other hand its minimum was 1733 g/m2.hr which was obtained at 20 weight percent ethanol concentration and 30°C.
Benzer Tezler
- Alan yönetim planı ve kentsel tasarım etkileşiminde yeni bir süreç önerisi: Priene antik kent örneği
A new process proposal for the interaction between site management plan and urban design: The case of Priene ancient city
FATMA ÇAĞLA ŞEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Şehircilik ve Bölge PlanlamaMimar Sinan Güzel Sanatlar ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİH BİRİK
DOÇ. DR. YAŞAR DİLEK ERBEY
- Leachate flow modeling in sanitary landfills
Katı atık depolama alanlarında sızıntı suyu akışının modellenmesi
ÖMER KOCAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
İnşaat MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEM. B. AVCI
- Baraj yeri sismik tehlike analizlerinde sayısal çözümleme modelleri ve bir uygulama
Numerical solution models for seismic hazard analysis of dam sites and a case study
EVREN SEYREK
Doktora
Türkçe
2009
İnşaat MühendisliğiEskişehir Osmangazi Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN TOSUN
- Tepki veren cephelerin standart ürünlerle tasarımı: Yeniden tasarım modeli
Designing adaptive facades with standard products: Redesign model
BAHAR BAŞARIR
Doktora
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET CEM ALTUN