Farklı yapıdaki kömür adsorplayıcılar üzerine organik surfaktanların adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of organic surfactant adsorption on the coal adsorbent having different structure
Yazar: FİLİZ AKTI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. İLKAY ÜNAL SANSAR
Cumhuriyet Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2003
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Yüksek Lisans Tezi Farklı Yapıdaki Kömür Adsorplayıcılar Üzerine Organik Surfaktanlarm Adsorpsiyonunun İncelenmesi Filiz AKTI Cumhuriyet Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Bölümü Danışman: Yrd.Doç.Dr. İlkay ÜNAL SANSAR, Kimya Mühendisliği Bölümü Yapıları birbirinden farklı olan Zonguldak bitümlü kömürü ve Sivas- Divriği (S-D) Uluçayır linyiti adsorplayıcı olarak seçilmiştir. Bu doğal adsorplayıcıların adsorpsiyon kapasiteleri yapay bir adsorplayıcı olan aktif karbon ile karşılaştınlmıştır. Kömürlere ve aktif karbona, Igepal CA-630 yüzey aktif maddesinin adsorpsiyonu incelenmiştir. Adsorpsiyona; çalkalama hızının, sıcaklığın, parçacık boyutunun ve pH'ın etkisi belirlenmeye çalışılmıştır. Adsorpsiyon verileri Giles adsorpsiyon modelleri bakımından değerlendirilmiştir. Igepal CA-630' un adsorpsiyonunda, kömürlere düşük çalkalama hızında, aktif karbona ise bunun aksine yüksek çalkalama hızında adsorplanan miktarın daha fazla olduğu gözlenmiştir. Ortamın hidrodinamik koşullarının buna neden olduğu sonucu çıkarılmıştır. Zonguldak bitümlü kömürüne Igepal CA-630' un adsorpsiyonunda sıcaklığın artırılması ile adsorplanan miktarda düzgün bir artma ya da azalma gözlenmezken, S-D Uluçayır linyitinde adsorplanan miktarda artma olmuştur. Aktif karbonda ise sıcaklığın 25°C'den 50°C'e çıkarılması ile adsorplanan miktarda artma gözlenirken, 60°C'de bir azalma görülmüştür. Bu farklılıkların, kömürlerin ve aktif karbonun kimyasal yapılarından kaynaklandığı sonucuna varılmıştır. Ayrıca, kömürlerin parçacık boyutları küçüldükçe adsorpsiyon kapasitelerinin de artığı gözlenmiştir. Ortam pH'ı -9,10 olan Zonguldak bitümlü kömürüne, Igepal CA-630 adsorpsiyonunda pH'm etkisini belirlemek için, ortam pH'ı 0,1 N H2SO4 ile 3,08'e düşürülmüş ve pH'ın azalması ile adsorplanan miktarda artma görülmüştür. Ortanı pH'ı zaten asidik (3,05) olan S-D Uluçayır linyiti için pH'ın etkisi incelenmemiştir. Ayrıca orijinal Zonguldak bitümlü kömürü ile yağ aglomerasyonu tekniği Üe minerali giderilmiş Zonguldak bitümlü kömürünün adsorpsiyona etkisini araştırmak üzere, adsorpsiyon deneyleri yapılmış, sonuçta orijinal Zonguldak bitümlü kömürü, minerali giderilmiş Zonguldak bitümlü kömürüne göre daha fazla madde adsorplanııştır. ANAHTAR KELİMELER: Kömür, aktif karbon, surfaktan, adsorpsiyon.

Abstract:
Master Thesis Investigation of Organic Surfactant Adsorption On The Coal Adsorbent Having Different Structure Filiz AKTI Cumhuriyet University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor: Assistant Prof. Dr. Ükay ÜNAL SANSAR, Department of Chemical Engineering Zonguldak bituminous coal and Sivas Divriği (S-D) Uluçayır lignite, having different structure, are chosen as adsorbent. The adsorption capacity of these natural adsorbents are compared with active carbon which is an artificial adsorbent. The adsorption of Igepal CA-630 surface active agent on coals and active carbon is investigated. The effect of shaking speed, temperature, particle size and pH on the adsorption is studied to define determine. The adsoption data are evaluated from the point of view of Giles adsorption models. During the adsorption of CA-630, it is observed that adsorbed quantity is higher at low shaking speed for the coals, on the other hand adsorbed quantity is higher at high shaking speed for the active carbon. It is concluded that the medium's hydrodinamic conditions caused these results. While there is no regular increase or decrease in the adsorbed quantity at the adsoption of Igepal CA-630 to the Zonguldak bituminous coal, it is observed an increase at the S-D Uluçayır lignite with temperature increase. While observing an increase in the adsorbed quantity with increasing temperature from 25°C to 50°C, a decrease is observed at 60°C. It is concluded that these differences were originated from the chemical composition of the coals and the active carbon. It was also observed that the adsorption capacity was increased by decreasing particle dimension of the coals. In order to determine the effect of pH during the adsorption of Igepal CA- 630 to the Zonguldak bituminous coal having 9.10 medium pH, the medium pH decreased to the 3.08 with the 0.1 N H2SO4 and adsorbed quantity was observed to increase. pH effect was not investigated for the S-D Uluçayır lignite having already an acidic medium with pH (3.05). In addition, in order to investigate the effect of original Zonguldak bituminous coal and mineral free Zonguldak bituminous coal by the technique of oil agglomeration on the adsorption, adsorption tests were performed and as a result original Zonguldak bituminous coal adsorbed more substance than mineral free Zonguldak bituminous coal. KEY WORDS: Coal, active carbon, surfactant, adsorption. 11