Biyogaz akımı içerisindeki siloksan bileşiklerinin giderimi
Removal of siloxane compounds from biogas stream
- Tez No: 689853
- Danışmanlar: PROF. DR. VEDAT UYAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
ojilerden biri olarak görülmektedir. Söz konusu bu gazın, enerji verimliliğinin yüksek olması için içerisinde bulunan CO2, H2S ve siloksan gibi safsızlıkların giderilmesi gerekmektedir. Biyogaz akımı içerisindeki siloksan bileşiklerinin enerji üretimi sırasında motor aksamlarında oluşturduğu hasarlardan dolayı bu bileşiklerin giderilmesi öncelikli hale gelmiştir. Bu çalışmada, Denizli Merkez Atıksu Arıtma Tesisi biyogaz örnekleri ile çalışılarak impinger ve Tedlar torbası örnekleme yöntemleri ile biyogazda bulunan uçucu metil siloksan (UMS) bileşiklerinin konsantrasyonları belirlenmiştir. İki örnekleme yöntemi kıyaslanmış sonuç olarak impinger ile sahada örneklemede daha fazla verim elde edilmiştir. Adsorpsiyon çalışmalarında, granüler aktif karbon (GAC), metal organik kafes yapılar (MOF) ve karbon nanotüp (CNT) adsorbanları ile uçucu metil siloksan (UMS) bileşiklerinin gerçek biyogaz akımındaki adsorpsiyon deneyleri gerçekleştirilmiştir. Her bir adsorban için, kırılma ve tükenme zamanlarına göre adsorpsiyon kapasiteleri ve arıtılmış yatak hacimleri hesaplanmıştır. GAC bileşiklerinden kırılma zamanlarında yüksek adsorpsiyon kapasitelerine L4, L5, D4, D5 ve D6 bileşiklerinde sırasıyla 24 mg/g, 18 mg/g, 22 mg/g, 107 mg/g ve 26 mg/g değerleri ile AC2 adsorbanı ile ulaşılmıştır. MOF bileşiklerinde istenen van der Walls etkileşimi sağlanamamış ve adsorpsiyonda yüksek verim alınamamıştır. CNT adsorbanları arasında en yüksek adsorpsiyon kapasiteleri SWCNT-saf, DWCNT-saf ve DWCNT-OH türleri ile sağlanmıştır. Biyogaz içerisinde en fazla bulunan D5 bileşiğinin adsorpsiyon kapasitesi en fazla SWCNT-saf adsorbanında 45mg/g olarak tespit edilmiştir. Karboksilik grupların siloksan adsorpsiyonunda diğer türlere göre daha başarısız olduğu tespit edilmiştir. Çalışmada, adsorbanların BET spesifik yüzey alanı, toplam gözenek boyutu ve mezogözenekliliği gibi yapısal özellikleri incelenmiştir. Çalışmada, bir adsorbanının yüzey alanının ve mezogözenek dağılımının artırılmasının büyük molekül yapılı UMS bileşiklerinin adsorpsiyonunda ciddi artışlara neden olabileceği ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
Biogas is one of the most effective technologies in terms of providing energy requirements. In order to increase the energy efficiency of this gas, the impurities such as CO2, H2S, and siloxanes must be removed. The elimination of siloxane compounds in the biogas stream has become a priority, due to the siloxanes cause damage on the engine parts during the energy production. In this study, the concentrations of volatile methyl siloxane (UMS) compounds were determined with impinger and Tedlar bag sampling methods in the gas composition at Denizli Central Wastewater Treatment Plant. Two sampling methods were compared and more efficiency was obtained in the site sampling with impinger. Adsorption experiments of volatile methyl siloxane (UMS) compounds were carry out by granular activated carbon (GAC), metal organic frameworks (MOF) and carbon nanotube (CNT) adsorbents in the real biogas stream. For each adsorbent, adsorption capacities and treated bed volumes were calculated according to breakthrough and exhausted times. High adsorption capacities of GAC compounds at breakthrough points were achieved with AC2 values of 24 mg/g, 18 mg/g, 22 mg/g, 107 mg/g, and 26 mg/g for L4, L5, D4, D5, D6 compounds, respectively. The desired van der Walls interaction could not be achieved in MOF compounds and high efficiency in adsorption could not be obtained. Among the CNT adsorbents, the highest adsorption capacities were obtained with SWCNT-pure, DWCNT-pure and DWCNT-OH types. The adsorption capacity of D5 compound, which is the most abundant in biogas, was determined as 45 mg/g for SWCNT-pure adsorbent. It was determined that carboxylic groups were more unsuccessful in siloxane adsorption than other species. Structural properties of adsorbents such as BET specific surface area, total pore size and mesoporosity were also investigated within the scope of the study. It was revealed that increasing the surface area and mesoporosity of an adsorbent give more effective results in the siloxane adsorption of large molecular structure UMS compounds.
Benzer Tezler
- Application of high-rate activated sludge processes in municipal wastewater treatment
Evsel atıksu arıtımında yüksek hızlı aktif çamur proseslerin uygulanması
MUHAMMED NİMET HAMİDİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
- Treatment of municipal wastewater and organic waste by a pilot scale high rate activated sludge system
Evsel atık su ve organik atıkların pilot ölçekli yüksek hızlı aktif çamur prosesi ile arıtımı
DİLARA SANCAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Korona boşalmasının, tarım atığı niteliğindeki fıstık kabuğundan biyogaz üretimi üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of corona discharge on biogas production from agricultural waste pistachio shell
İBRAHİM HALİL İLÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSiirt ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ HANSU
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED RAŞİT ATELGE
- Evsel organik katı atıklar ve arıtma tesisi çamurlarının birlikte anaerobik arıtımının modellenmesi
Modeling the codigestion of organic fraction of municipal solid waste and waste water treatment plant sludges
RECEP KAAN DERELİ
- Çift katmanlı düşürücü tip DC-DC çevirici tabanlı yeni bir adaptif mppt algoritması geliştirilmesiyle enerji verimliliğinin arttırılması
Increasing energy efficiency by developing a new adaptive mppt algorithm based on a two-legged interleaved DC-DC buck converter
SİNAN SARIKAYA
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENK YAVUZ