Zeytin çekirdeğinden üretilen aktif karbonda CO2 adsorpsiyonunun incelenmesi
Investigation of CO2 adsorption on activated carbon prepared from olive stone
Yazar: İREM BETON
Danışman: PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ ; YRD. DOÇ. DR. SAADET KAYIRAN BEYAZ
İstanbul Teknik Üniversitesi / Enerji Enstitüsü / Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı / Enerji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Enerji = Energy ; Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Adsorplama özellikleri = Adsorbtive properties ; Adsorpsiyon = Adsorption ; Aktif karbon = Activated carbon ; Baca gazı = Flue gas ; Zeytin çekirdeği = Olive seeds

Özet:
Bu çalışmada, endüstriyel faaliyetler sonucu açığa çıkan ve sera gazı olarak atmosferdeki miktarı giderek artan CO2 gazının aktif karbonda adsorpsiyonu incelenmiştir. Diğer benzer çalışmalardan farklı olarak aktif karbon üretiminde Türkiye'de bol miktarda yetiştirilen zeytinin ve ürünü zeytinyağının atığı olan, kolayca ve sürekli elde edilebilir, ekonomik değeri düşük zeytin çekirdeği ana malzeme olarak kullanılmıştır.Aktivasyon işleminden önce zeytin çekirdekleri ağırlıkça %35 ve %50 H3PO4 (fosforik asit) çözeltileri ile impregne edilmiştir. İmpregnasyon işleminden sonra değişik sıcaklık (400-500?C) ve sürelerde (1-2 saat) aktivasyon işlemi gerçekleştirilmiştir. Üretilen aktif karbonlar daha sonra CO2 adsorpsiyonunda etkili olacağı düşünülen bazik karakterli yüzey gruplarının oluşturulması amacıyla ısıl işlem, nitrik asit (HNO3) ile reflux, demir, bakır ve vanadyum metallerinin ilave edilmesi gibi değişik modifikasyon işlemlerine tabi tutulmuştur. Elde edilen aktif karbon numunelerinin CO2 adsorpsiyonu farklı sıcaklık ve basınçlarda gerçekleştirilmiş ve en uygun adsorpsiyon koşulu belirlenmiştir. Modifikasyon işlemlerinin CO2 adsorpsiyonuna etkilerinin belirlenmesi amacıyla adsorpsiyon deneyleri oda sıcaklığında ve değişik basınçlarda gerçekleştirilmiştir.Elde edilen adsorpsiyon verileri incelendiğinde; adsorpsiyon sıcaklığının, basıncın ve yapılan modifikasyon işlemlerinin (ısıl işlem, nitrik asit ile reflux, metal ilavesi) aktif karbon ile CO2 adsorpsiyonunda önemli rol oynadığı tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, the utilization of activated carbon to remove carbon dioxide, whose amount recently increases in the atmosphere as a green house gas, from flue gas was investigated. Being different from other similar studies, olive stone was used as raw material, which is derived from olive and olive oil wastes in large amounts due to its high surface area, high amount produced in Turkey, sustainability and low economic value.Before the activation process, olive stones were impregnated with H3PO4 solution that has a concentration of %50. Impregnated olive stones were activated in different conditions which vary for activation temperature from 400?C to 500?C and activation time 1 or 2 hours. Activated carbon samples were then subjected to different modes of modifications which involved thermal treatment, reflux with nitric acid to increase the surface chemical groups which have more basic character that is thought to be more efficient for CO2 adsorption since CO2 is an acidic gas. Modifications were also performed by metal doping with iron, copper and vanadium. After whole modification processes samples went through CO2 adsorption process with different temperatures and pressures to investigate their affects on adsorption and determine the proper conditions.The results showed that the adsorption temperature and pressure had significantly effect on the amounts of CO2 adsorbed. Textural characteristics of activated carbons and doped metals also played an important role on adsorption of CO2.