Elektrodiyaliz yöntemi ile model çözeltilerden sitrik asit geri kazanımı
Recovery of citric acid from model solutions with electrodialysis method
Yazar: BEYHAN HACIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALTAN GÜVENÇ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
VELEKTROD YAL Z YÖNTEM LE MODEL ÇÖZELT LERDENS TR K AS T GER KAZANIMIBeyhan HACIOĞLUÖZETlaç, gıda, kozmetik ve diğer kimyasal ürünlerde geniş ölçüde kullanılan sitrikasit ihtiyacı her yıl artmaktadır. Fermente mayalarından elde edilen sitrik asit üretimiiçin klasik metotlar; pH kontrolü için baz ilavesi, nötralizasyon, ısıtma ve filtrasyon,saflaştırma için iyon değişimi ve evaporasyon ile derişikleştirme dahil pek çok adımlarıiçermektedir. Bu süreçlerin, büyük ölçüde atık üretmesi nedeniyle, elektrodiyaliztekniği, sitrik asidin klasik metotlarla geri kazanımına alternatif olarak kullanılmaktadır.Bu çalışmada sitrik asidin model çözeltilerden geri kazanımı, etkin bir membranayırma süreci olan elektrodiyaliz yöntemi ile incelenmiştir. Deneyler üç bölmeli birelektrodiyaliz hücresinde, kesikli geri döngülü olarak yürütülmüştür. Elektrodiyalizhücresinde Ionac MC 3470 katyon ve MA 3475 anyon değişim membranlarıkullanılmıştır. Model çözelti kullanılarak yapılan deneylerde uygulanan gerilimin,çözelti akış hızının, başlangıç sitrik asit derişiminin ve pH değerinin sitrik asit gerikazanımına, akım verimine ve enerji tüketimine olan etkileri incelenmiştir.Çalışmalar sonucunda; % 96.88'lik bir akım verimi ve 6.48 kWh/kg'lık enerjitüketimi ile 270. dakikada % 99.5'lik sitrik asit geri kazanımına; 15 Volt gerilimde, 2.60mL/s çözelti akış hızında, 8.0 g/L başlangıç derişiminde ve pH=3.0 değerindeulaşılmıştır.Sonuçlar elektrodiyalizin monopolar membranlar kullanılarak modelçözeltilerden sitrik asit giderimi için etkili bir yöntem olduğunu göstermiştir.Anahtar KelimelerElektromembran süreçleriSitrik Asit Monopolarmembranlar

Abstract:
VIRECOVERY OF CITRIC ACIDFROM MODEL SOLUTIONSWITH ELECTRODIALYSIS METHODBeyhan HACIOĞLUSUMMARYThe requirement of citric acid, which is widely used in the field ofpharmaceuticals, foods, cosmetics and other chemical products, is increasing everyyear. The traditional process for the production of citric acid from fermentation broth'sconsist of several steps, including base addition for pH control, neutralization, heatingand filtration, ion exchange for purification and concentration by evaporation. Becauseof this process generates a considerable amount of waste, the electrodialysis techniqueuses as an altenative to the traditional citric acid recovery process.In this study, the feasibility of the recovery of citric acid from its modelsolutions by electrodialysis, which is the one of the electrochemical membraneseparation method, has been investigated. Experiments have been conducted at a threecompartment cell by applying batch recirculation mode. Ionac MC 3470 cation and MA3475 anion exchange membranes has been used in electrodialysis cell. In theexperiments made by electrodialysis method with using model solutions, the effects ofapplied potential, flow rate, initial citric acid concentration and pH value wereexamined on the recovery of citric acid, current efficiency and energy consumption.The result of studies; 99.5 % recovery of citric acid have been reached to with96.88 % current efficiency and 6.48 kWh/kg energy consumption at 270th minute,at 15 volt potential, 2.60 mL/s flow rate , 8.0 g/L initial concentration and pH=3.0value.The results have indicated that electrodialysis is an effective method forrecovery of citric acid from model solutions by using monopolar membranes.Key WordsElectromembrane ProcessCitric AcidMonopolar membranes