Model çözeltilerden patulin uzaklaştırılmasında aktif karbon adsorbsiyonu kinetiğinin kesikli ve sürekli sistemlerde incelenmesi ve matematiksel modellemesi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 66073
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gıda Mühendisliği, Food Engineering
- Anahtar Kelimeler: patulin, activated carbon, Freundlich, Langmuir, adsorption isotherms, heat of adsorption, activation energy, mass transfer coefficient, packed column, mathematical modelling
- Yıl: 1997
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
IV ÖZET Bu araştırmada bir mikotoksin olan ve elma ürünlerinde bulunabilen patulinin sulu çözeltilerinden uzaklaştırılmasında aktif karbon ile adsorpsiyon prosesinin etkinliği araştırılmıştır. Deneylerde pH' sı elma suyu pH1 sına ayarlanmış model çözeltiler kullanılmıştır. Çalışmalar kesikli ve sürekli sistemlerde adsorpsiyon olmak üzere iki grupta gerçekleştirilmiştir. Kesikli sistem çalışmalarında farklı sıcaklıklarda (20, 40, 60, 80 °C ) ve farklı adsorban miktarlarında (25, 50, 75, 100 mg AC) denge adsorpsiyon eğrileri oluşturulmuştur. Sıcaklığın arttırılmasıyla dengede çözeltide kalan patulin miktarının azaldığı gözlenmiştir. Ayrıca adsorban miktarının arttırılmasıyla da sistemin daha hızlı dengeye ulaştığı görülmüştür. Tek tabakalı adsorpsiyon için geçerli olan Langmuir ve Fruendlich izotermleri oluşturularak bu izotermlere ait katsayılar hesaplanmıştır. Sıcaklığın 20 "C den 80 °C e yükselmesiyle Langmuir modeline ait adsorpsiyon kapasitesini gösteren terim (K), 2.748 'den 6.514' e, Fruendlich modeline ait adsorsiyon kapasitesini gösteren terim (Kf), 10.33' den 16.58' e yükselmiştir. Ayrıca sıcaklığın etkisinin incelendiği kesikli sistem çalışmalarında patulinin aktif karbon yüzeyine adsorpsiyonuna ait adsorpsiyon ısısı ve aktivasyon enerjisi değerleri hesaplanmıştır (AH: 2.96 kcal/mol; Ea: 2.01 kcal/mol). Adsorpsiyon ısısı ve aktivasyon enerjisinin değeri literatürle karşılaştırıldığında adsorpsiyonun endotermik olduğu ve fiziksel bir mekanizmayla oluştuğu görülmüştür. Sürekli sistem çalışmalarında sabit yataklı aktif karbon dolgulu kolonda geri döngülü düzenekte çalışılmıştır. Akış hızının adsorpsiyona etkisinin incelendiği bu çalışmalarda geliştirilen bir model ve deneysel verilerin ışığında patulinin aktif karbon yüzeyinde adsorpsiyonuna ait kütle aktarım katsayıları hesaplanmıştır. Dört farklı akış hızında (5, 20, 50, 100 ml/dak) çalışılmış ve akış hızının 5 ml/dak seviyesinden l00ml/dak seviyesine yükseltilmesiyle toplam kütle aktarım katsayılarının 7.9X10-4 den 21.6X10-4 cm/s' ye yükseldiği görülmüştür. Toplam kütle aktarım katsayısı iç (kiç)ve dış (kdış) kütle aktarım katsayılarını içermektedir. Akış hızından bağımsız olan iç kütle aktarım katsayısı (kiç), 4.3xl0~4cm/s olarak bulunmuştur. Dolgulu kolon çalışmalarında çözeltideki patulinin % 99 oranında uzaklaştırıldığı görülmüştür. ANAHTAR KELİMELER: patulin, aktif karbon, Freundlich, Langmuir, adsorpsiyon izotermi, adsorpsiyon ısısı, aktivasyon enerjisi, kütle aktarım katsayısı, dolgulu kolon, matematiksel modelleme.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT In this research, the effectiveness of adsorption process of patulin a mycotoxin generally found in apple products on activated carbon was investigated. Model of patulin solutions were adjusted to the pH value identical to apple juice were used for all experiments. Studies was investigated in two groups; batch system and continuous system. For batch studies the equilibrium adsorption curves were obtained at different temperatures (20, 40, 60, 80 °C ) and for different amounts of adsorbent (25, 50, 75, 100 mg AC). Patulin concentration of solution at the equilibrium state was decreased while the temperature increased. At increasing amounts of adsorbent, equilibrium was established faster. Inmono layer adsorption processes, Langmuir and Freundlich isotherms were determined and the constants of these isotherms were calculated. The increase in temperature from 20 °C to 80 °C, Langmuir constant (K) rises from 2.748 to 6.514 and Freundlich constant (Kp) rises from 10.33 to 16.58, respectively. In batch system studies, the heat of adsorption and activation energy of patulin on activated carbon adsorption process were also calculated (AH: 2.96 kcal/mol; Ea: 2.01 kcal/mol). It was found that adsorption mechanism was taking place physically and endothermically, which is in a good aggreement with literature. For continues system, fixed bed sorption columns with recycle is presented. A simple and effective model was established than by using the experimental data, the overall mass transfer coefficient (Kc), covering the internal mass transfer coefficient (kint), and external mass transfer coefficient (kextX of patulin for adsorption on activated carbon in packed columns were determined at different flow rates (5, 20, 50, 100 ml/min). The Kc values were increased from 7.9x10^ to 21.6x10-4 cm/s while the flow rate increased from 5 ml/min to 100 ml/min. Internal mass transfer coefficient (kint) which is independent from flow rate was found to be 4.3xHH cm/s by the extrapolation of Kc versus flowrate plot into“zero”flow. The recycled adsorption system described here enables to remove more than 99% of patulin initially present in the feed solution.
Benzer Tezler
- Elektrodiyaliz yöntemi ile model çözeltilerden sitrik asit geri kazanımı
Recovery of citric acid from model solutions with electrodialysis method
BEYHAN HACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALTAN GÜVENÇ
- Elektrodiyaliz ve iyon değişimi destekli elektrodiyaliz yöntemlerinin model çözeltilerden gümüş giderimine uygulanması
Application of electrodialysis and ion exchange assisted electrodialysis methods for silver removal from model solutions
İLKER KOÇÇAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiY.DOÇ.DR. BELGİN KARABACAKOĞLU
- Preparation of solvent impregnated resins from various polymeric adsorbents and their utilization for removal of Cr(VI) ions from aqueous solutions
Çeşitli polimerik adsorbanlardan çözücü emdirilmiş reçinelerin hazırlanması ve bu reçinelerin sulu çözeltilerden Cr(VI) iyonlarının gideriminde kullanılması
ÖZGE KUŞKU
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
KimyaEge ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜŞERREF ARDA
PROF. DR. NALAN KABAY
- Pomza/nZVI ve modifiye seramik membran ile sulardan bakır giderimi
Copper removal from waters using pumice/nZVI and modified ceramic membrane
MESUT GENİŞOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BİLGEHAN İLKER HARMAN
- Boron removal from water by polymer-assisted ultrafiltration method
Polimer destekli ultafiltrasyon yöntemiyle sulardan bor giderimi
SÜMBÜL YAVUZ