Anyon değiştirici reçineler ile süksinik asidin sulu çözeltilerden geri kazanımı
Recovery of succinic acid from aqueous solutions with anion exchanger resins
Yazar: HAMAYOUN ASIM
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA ESEN MARTI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Adsorpsiyon kinetiği = Adsorption kinetic ; Freundlich izotermleri = Freundlich isotherms ; Geri kazanma =

Özet:
Bu yüksek lisans tezinde süksinik asidin adsorpsiyon ve iyon değişimi yöntemleriyle sulu fazlardan geri kazanımı araştırılmıştır. Çeşitli anyon değiştiriciler kullanılmış ve kinetik, termodinamik ve denge çalışmaları yürütülmüştür. Tez kapsamında çeşitli değişkenlerin süreç verimine etkileri incelenmiştir. Çalışmada zayıf bazik-, Lewatit MP-62 ve Lewatit MP-64 ve kuvvetli bazik anyon değiştirici reçineler, Lewatit M-500 ve Lewatit M-600, kullanılmıştır. Sulu faz pH değeri süreç verimini kritik seviyede tesir etmiştir. En yüksek verim Lewatit M-500 ile pH=6, Lewatit M-600 ile pH=5'te ve zayıf bazik anyon değiştirici reçineler ile çözeltinin doğal pH değerinde (pH=1,96) elde edilmiştir. Kinetik veriler sistemin Lewatit M-500 ile 60 dakikada, diğer üç anyon değiştirici ile 50 dakikada dengeye ulaştığını göstermektedir. Ayrıca görünür ikinci derece kinetik modeli izledikleri de  görülmüştür. Tüm reçineler için sıcaklık ile birlikte verim düşmüştür fakat tesir ihmal edilebilir ölçülerdedir. Termodinamik çalışmalardan sürecin kendiliğinden gerçekleştiği ve ekzotermik doğaya sahip olduğu anlaşılmıştır. Süreç verimi reçine dozu ile artıp süksinik asit derişimi ile birlikte azalmıştır. En yüksek adsorpsiyon kapasitesi (360,2 mg/g) ve verimi (%97,5) Lewatit MP-62 ile elde edilmiştir. İzoterm eğrileri süksinik asit adsorpsiyonunun Tip 1 ile uyumlu olduğunu işaret etmiştir. İzoterm analizi zayıf bazik reçineler için denge verilerinin Langmuir izoterm modeli ile uyum içinde olduğunu göstermiştir. Fakat bulgular kuvvetli bazik reçineler için analizin derinleştirilmesi gerektiğini göstermiştir.

Abstract:
In this MS thesis, the recovery of succinic acid from aqueous phases by adsorption and ion exchange methods was investigated. Several anion exchangers were used and kinetic, thermodynamic, and equilibrium studies were performed. Effects of various parameters on the process efficiency were probed in the thesis. The weak basic- Lewatit MP-62 and Lewatit MP-64, and the strong basic anion exchanger resins, Lewatit M-500 ve Lewatit M-600 were employed in the study. The pH of the aqueous phase critically influenced the process efficiency. The maximum efficiency was obtained at pH=6 with Lewatit M-500, at pH=5 with Lewatit M-600 and at the natural pH of the solution (pH=1.96) with the weak basic anion exchanger resins. Kinetic data exhibited that the system reached the equilibrium in 60 minutes with Lewatit M-500 and 50 minutes with the other three anion exchangers. In addition they were seen to be following the pseudo second order kinetic model. The efficiency decreased with the temperature for all resins; however, the effect was negligible. It was understood from the thermodynamic studies that the process was spontaneous and had an exothermic nature. Process efficiency increased with resin dose and decreased with succinic acid concentration. The maximum adsorption capacity (360.2 mg/g) and efficiency (97.5%) were obtained with Lewatit MP-62. Isotherm curves indicated that adsorption of succinic acid was fitted with Type 1. Isotherm analysis showed that equilibrium data were in consistency with the Langmuir isotherm model for the weak basic resins. However, the results showed that the analysis ought to be deepened for the strong basic resins.