Antep fıstığı kavlatma tesisi atıklarından hidrotermal yöntemle aktif karbon üretimi
Active carbon production with hydrothermal method of Antep nut washing plant wastes
Yazar: MEHMET ALİ YASLI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA BOYRAZLI
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Üretim Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, Şanlıurfa Birecik ilçesinde bulunan kavlatma tesislerinden temin edilen fıstık tesisi atıkları (FTA) kullanılarak hidrotermal yöntemle aktif karbon üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla numuneler önce hidrotermal karbonizasyon (HTC) cihazında farklı sürelerde işleme tabi tutulduktan sonra aktivasyon amacıyla farklı Hidrochar/ KOH oranlarında hazırlanıp, kapaklı bir metal pota içerisinde bir kül fırınına yerleştirilmiş ve farklı süre ve sıcaklıklarda işleme tabi tutulmuştur. Fırından alınan ürünler, HCl çözeltisi içerisinde 1 saat bekletildikten sonra pH=6,5-7 oluncaya kadar saf su ile yıkanıp filtre edilmiştir. Filtre yüzeyinde kalan aktif karbon ürünü üzerinde  metilen mavisi absorbsiyonu, XRD, BET ve FTIR analizleri gerçekleştirilmiştir. Metilen mavisi deneylerinde Hidrochar/KOH=1/1 olarak ayarlandıktan sonra 800 oC sıcaklıkta 30 dk aktifleştirilen N20 kodlu numunede ekstraksiyon verimi % 99,85 olarak hesaplanmıştır. Metilen mavisi adsorpsiyon deneyleri sonucu ekstraksiyon verimlerine göre en uygun sonuçların elde edildiği numunelerin SEM ve EDX analizlerine bakılmış, N1 kodlu numunede aktif karbonun elde edildiği görülmüştür. Ancak A1 kodlu numunenin aktifleşmediği anlaşılmıştır. 
Kristallenmeyi veya şekilsiz yapıyı belirlemek için FTAAC üzerinde X ışını kırınım analizi (XRD) yapılmış ve yüksek sıcaklıkta uzun süre karbonizasyon işlemine tabi tutulan numunelerin bazılarında kristalin yapıların yanısıra, amorf yapılar ve grafit yapıları gözlenmiştir. Hidrotermal karbonizasyonla elde edilen karbonize ürünler N2-BET yöntemiyle yüzey alanı analizlerine tabi tutulmuştur. Buna göre A27 numaralı numunenin BET yüzey alanı, 1.094,3 m²/g olarak belirlenirken, N20 numaralı numuneni BET yüzey alanı, 1.035,7 m²/g olarak belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Aktif Karbon, Fıstık Tesis Atığı, Hidrotermal, Biyokütle

Abstract:
In this study, activated carbon production by hydrothermal method was realized by using PPW (Pistachio Plant Wastes) obtained from the peeling plants in Şanlıurfa-Birecik. For this purpose, the samples were firstly processed in hydrothermal carbonization (HTC) apparatus for different periods of time, then  these samples were mixed in different Hydrochar / KOH ratios for activation. The mixture put in a steel crucible with a lid was placed in an ash furnace. The products taken from the furnace were kept in HCl solution for 1 hour and then washed with distilled water until pH = 6.5-7 and filtered. Methylene blue absorption, XRD, BET and FTIR analyzes were performed on the active carbon product remaining on the filter surface. In the methylene blue experiments, the extraction efficiency was calculated as 99.85% in the N20 coded sample which was activated for 30 minutes at 800 oC after setting Hydrochar / KOH = 1/1. As a result of methylene blue adsorption experiments, SEM and EDX analysis of the samples which obtained the most suitable results according to extraction yields were examined and it was seen that activated carbon was obtained in N1 coded sample. However, the A1 coded sample was not activated.
X-ray diffraction analysis (XRD) was performed on FTAAC to determine crystallization or amorphous structure, and crystalline structures, as well as amorphous structures and graphite structures were observed in some of the samples subjected to long-term carbonization at high temperature. Carbonized products obtained by hydrothermal carbonization were subjected to surface area analysis by N2-BET method. Accordingly, the BET surface area of sample A27 was determined as 1.094.3 m² / g, while the BET surface area of sample N20 was determined as 1.035.7 m² / g.

Keywords: Activated Carbon, Peeling Plant Wastes of Pistachio, Hydrothermal, Biomass