Enarjit cevherinin kesikli, paket yatak, damla yatak ve döner disk reaktörlerdeki bakteriyel oksidasyon kinetiğinin modellemesi
Modeling the bacterial oxidation kinetics of enargite ore on batch, packed bed, trickle bed, and rotating-disc reactors
Yazar: YUNUS EMRE UZUNDUMLU
Danışman: PROF. DR. TANER TEKİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Enarjit cevherinin, Kesikli, Paket Yatak, Damla Yataklı ve Döner Disk reaktörlerindeki bakteriyel oksidasyonunun matematiksel modelini oluşturmuş, ve reaksiyon kinetiği üzerine farklı pH'ının, sıcaklığın, bakteri konsantrasyonlarının ve oksidasyon bakterilerinin farklı spesifik hızlarının etkileri incelenmiştir. Model çözümünde, pH 1 ile 2 aralığı için MATLAB ile model çözümü yapıldığında her bir reaktör için, aynı spesifik hız ifadeleri için pH 1,6 değerinde aynı reaksiyon dönüşümü elde edilmiştir. Kesikli, PBR, Damla Yataklı ve Döner Disk reaktörlerindeki Sulfolobus Metallicus oksidasyon bakterisinin optimum sıcaklığının 65°C olduğu tespit edildi. Farklı parametrelerde herbir reaktör için kullanılan farklı spesifik hız ifadeleri için, yaklaşık aynı dönüşüm sonuçları elde edilmiş ve farklı spesifik hız ifadelerinin dönüşüme çok fazla etki etmediği görülmüştür. Tüm reaktörler için, en yüksek reaksiyon dönüşümü damla yataklı biyoreaktörde elde edilmesine rağmen, boyut ve ısıtma vb. sorunları nedeniyle kullanımında diğer reaktörlere göre dezavantajı vardır. Kullanılan tüm reaktörlerde, sıvı fazdaki ve katı yüzeyindeki bakteri konsantrasyonları (Cxsıvı ve Cxadsorb) artınca reaksiyon dönüşümünün arttığı görülmüştür. Enarjit cevherinin, Kesikli, PBR, Damla Yataklı ve Döner Disk reaktörlerindeki bakteriyel oksidasyonu reaksiyonu için, avantaj ve dezavantajlar karşılaştırıldığında en ideal reaktör, damla yataklı reaktördür.

Anahtar Kelimeler: Enarjit, Sulfolobus, Yığın, PBR, Damla Yatak, Döner Disk Reaktörleri, pH, µ, Sıcaklık, Acidithiobacillus thiooxidan

Abstract:
In this study, the mathematical model of the bacterial oxidation of Enargite ore in the batch, PBR, trickle bed and rotating-disc reactors was set and, the effects of different pH, temperature, bacterial concentrations and different specific rates of oxidation bacteria on the reaction kinetics were investigated. In the model solution, when modeled with MATLAB for pH 1 to 2, the same reaction conversion was obtained for each reactor at pH 1.6 for the same specific rate expressions. The optimum temperature of the Sulfolobus Metallicus oxidation bacteria in the batch, PBR, trickle bed and rotating disk reactors was found to be 65 ° C. For different specific velocity expressions used for each reactor at different parameters, the same conversion results were approximately obtained and the conversion of different specific velocity expressions did not appear to have much effect. For all reactors, although the highest reaction conversion is obtained in the trickle-bed bioreactor, there are some disadvantages such as the reactor size, temperature etc. due to their problems compared to other reactors. In all reactors which are used, it was observed that the reaction conversion increases when the bacterial concentrations (Cxliquid and Cxadsorb) increase in the liquid phase and on the solid surface increased. When the advantages and disadvantages are compared for the bacterial oxidation of the energetic ore in the batch, PBR, trickle bed and rotating disc reactors, it is found that the ideal reactor is the drop-bed reactor.

Keywords: Enargite, Sulfolobus, Batch, PBR, Trickle Bed, Rotating-Disk Reactors, pH, µ, Temperature, Acidithiobacillus thiooxidan