İyonik sıvı-amin ikili sisteminin Co2 absorpsiyonu kinetiği
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2014
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MERVE ÖZKUTLU
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): HÜLYA YAVUZ ERSAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
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.