İyonik sıvı-amin ikili sisteminin Co2 absorpsiyonu kinetiği
Kinetics of Co2 absorption of ionic liqud-amine dual system
- Tez No: 372805
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜLYA YAVUZ ERSAN, PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbon dioksitin yakalanmasında kullanılan ticari alkanol amin proseslerinin yüksek rejenerasyon enerjisi gerektirmesi, çözücü kayıpları, korozif etki gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu dezavantajları indirgemek için farklı çözücülerin avantajlarının birleştirilmesini hedefleyen ikili sistemler geliştirilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında hekzanol ortamında iyonik sıvı - DEA ve iyonik sıvı - DBU ikili sistemlerinin kinetik performansları incelenmiştir. Bu çalışmada iyonik sıvı olarak düşük viskoziteli, CO2 çözünürlüğü ve seçiciliği yüksek olan 1-butil-3-metil imidazolyum bis(trifulorometilsulfonil)imid ([bmim][Tf2N]) tercih edilmiştir. Amin olarak dietanol amin (DEA) ve organik tutucu olarak 1.8-diazabicyclo 5.4.0 undec-7-ene (DBU) tercih edilmiştir. Gaz-sıvı temas reaktöründe gerçekleştirilen çalışmalarla farklı kütlece yüzdelere sahip ikili sistemlerin absorpsiyon kapasitesi ve başlangıç absorpsiyon hızı değerleri hesaplanmıştır. Gerçekleştirilen ardışık absorpsiyon ve desorpsiyon işlemleri sonrasında gözlemlenen performans kayıpları değerlendirilmiştir. Termal gravimetrik analiz yöntemiyle ikili sistemlerin en uygun desorpsiyon sıcaklıkları belirlenmiş, yapılan FT-IR analizleriyle de ikili sistemler karbon dioksit arasında gerçekleşen tepkimelerin tersinir olduğu tespit edilmiştir. Son olarak durdurulmuş akış reaktörü ile farklı derişim ve sıcaklıklarda ikili sistemlerin birinci derecemsi tepkime hız sabitleri ölçülmüştür. Bu hız sabitlerinden yararlanarak ve üç moleküllü tepkime mekanizması eşitlikleri kullanılarak ileri yöndeki tepkime hız sabitleri hesaplanmıştır. DBU'nun DEA'ya göre daha hızlı tepkimeye girdiği tespit edilmiştir. Çalışma sonucunda artan DEA ve DBU miktarının çözeltilerin absorpsiyon kapasitesi ve hızını arttırdığı, artan iyonik sıvı miktarının çözeltilerin termal kararlılığını arttırdığı tespit edilmiştir. 1 mol amin başına 0.76 mol CO2 yakalayan iyonik sıvı - DBU ikili sisteminin literatürdeki çalışmalara göre daha üstün absorpsiyon kapasitesine sahip olduğu bulundu.
Özet (Çeviri)
Commercial alkanol amine processes which used for carbon dioxide capture, have some disadvantages such as high regeneration energy requirement, solvent losses and corrosiveness. Dual system that aims to combine advantages of different solutions has been developed in order to reduce this disadvantages. In this study, kinetic performances of ionic liquid – DEA and ionic liquid – DBU dual systems in hexanol media has been studied. In this study, 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([bmim][Tf2N]) has been preferred as an ionic liquid for its low viscosity, high CO2 solubility and selectivity. Diethanol amine (DEA) and 1.8-diazabicyclo 5.4.0 undec-7-ene (DBU) has been preferred as an amine and CO2 binding organic liquid. Absorption capacity and initial absorption rate of dual systems with different weight percent have been calculated from the works on gas-liquid contact reactor. Performance loses after cyclic absorption - desorption processes have been evaluated. Optimum desorption temperatures of dual system have been determined by thermal gravimetric analysis. Also by FT-IR analysis, It has been determined that the reaction between carbon dioxide and dual system is reversible. Finally, pseudo first order reaction rate of dual systems have been measured at stop flow reactor at different concentrations and temperatures. By using termolecular reaction mechanism equations, constants of the forward reaction had been calculated. The rate constant of DBU was found higher than the rate constant of DEA. In this study it has been reached that increasing of DEA and DBU amount leads to increasing absorption capacity and absorption rate, increasing ionic liquid amount leads to increasing thermal stability. It has been found that ionic liquid - DBU dual system has higher absorption capacity than literature with a capacity of 0.76 mol CO2 per 1 mole amine.
Benzer Tezler
- 1-Bütil-3 Metilimidazolyumhekzaflorofosfat bileşiği kullanılarak karboksilli asitlerin reaktif ekstraksiyon yöntemi ile ayrılmasının incelenmesi
Investigation of separation carboxylic acids by reactive extraction method using 1-Butyl 3-Methylimidazolium Hexafluorophosphate compound
AHMET ÇEVİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ SELİM AŞÇI
- Nikel ve kobalt katkılı seydişehir alümina tozlarından sinter seramik esaslı malzemelerin geliştirilmesi ve karakterizasyon çalışmaları
Development of sintered ceramic based materials from seydi̇şehi̇r alumina powders with nickel and cobalt additives and pertinent characterization investigations
CEREN ERGÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA LÜTFİ ÖVEÇOĞLU
- Erken Hristiyan ve ilk Bizans resim ve kabartma sanatında kaynak ve okullar (2 cilt)
Sources and school of painting and sculpture during the early Christian and first Byzantine period
AHMET MEHMET KİPMEN
- İyonik sıvı - CO2 tutan organik sıvı hibrit çözücü sistemlerinin karbon dioksit absorplama performansının incelenmesi
The investigation of carbon dioxide absorption performance of ionic liquid - CO2 binding organic liquid hybrid solvent systems
BARAN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER
- Karbon dioksit gazının iyonik sıvı- CO2 tutan organik sıvı hibrit çözücülere absorpsiyonunun kinetiği
The absorption kinetics of CO2 into ionic liquid- CO2 binding organic liquid hybrid solvents
ÖZGE YÜKSEL ORHAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERDOĞAN ALPER