Piroliz yöntemiyle fıstık kabuğundan elde edilen ürün üzerine naftalinin adsorpsiyonu
Naphthalene adsorption method of peanut products from pyrolysis bark
Yazar: AYŞENUR CUMURCU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. GÜLŞAD USLU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Bu çalışmada kullanılan fıstık kabuğu Çevre Yüksek Mühendisi Evren ÇAKIROĞLUndan temin edilmiş olup naftalinin aktif karbon üzerine adsorpsiyonu kesikli karıştırmalı kapta başlangıç pH ı, adsorbent dozu derişiminin ve sıcaklığın fonksiyonu olarak incelenmiştir. 
Deneysel çalışmanın ilk aşamasında optimum pH çalışmaları yapılmış olup naftalinin giderim veriminin pH ile nasıl değişmekte olduğu tespit edilmeye çalışılmıştır. İkinci aşamadaadsorbent derişimi 0,1 ? 1,5g/L aralığında değişen dört farklı adsorbent dozu değerinde naftalinin giderim verimi incelenerek naftalin giderimin de adorbent dozunun etkisi tespit edilmiştir. Üçüncü aşamadabaşlangıç naftalin derişiminin15oC?30oC arasında değişen dört farklı sıcaklık değerinde adsorpsiyon kapasitesine olan etkileri incelenmiş olup naftalin giderimi için optimum sıcaklık değeri tespit edilmiştir.Yapılan deneysel çalışmalara Langmuir, Freundlich ve Temkin adsorpsiyon izotermleri uygulanmıştır.Bu izotermlere ait izoterm sabitleri hesaplanmıştır.Ayrıca Langmuir izoterm sabitlerinden faydalanılarak termodinamik parametreler (Ho, Go, So) hesaplanmış ve adsorpsiyon prosesi için sınır tabakası difüzyonu ve iç difüzyon hız sabitleri hesaplanmıştir.Adsorpsiyon işleminin uyumluluğu için RL değerleri belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında da Pseudo I. ve II. Mertebeden kinetik modeller uygulanarak prosesin hangi tür kinetik modele uyumlu olduğu tespit edilmiştir.
Deneysel çalışmaların sonunda istatistiksel analiz yapılmıştır. Bunun için RSM metodu olan Box-Behnken modeli uygulanmıştır. RSM?nin kısa sürede sonuç vermesi ve bazı çoklu düzey ve komplex analizlerinin optimizasyonunda başarıyla uygulanmaya elverişli bir yöntem olması çalışmalarımız esnasında yararlandığımız bir uygulama olmuştur. Box-Behnken metodunun en önemli özelliği kenarda kalan kısımları orta noktada ve yüzeyin merkezinde birleştiren bir metot olmasının yanında genel olarak Box-Behnken tasarımının her bir faktör için minimum, maksimum ve orta değerlerinin birleştirilmesiyle oluşturulabilmesinin yanında az sayıda data verileri kullanılarak model dizaynı uygulamaya elverişli olması da bu modelin seçiminde etkili olmuştur.
Yapmış olduğumuz bu istatistiki metotla en uygun başlangıç konsantrasyonu, pH, adsorbent dozu ve sıcaklık belirlenmesi amaçlanmıştır. Elde ettiğimiz veriler de en uygun başlangıç konsantrasyonunun 20 mg/L, pH?ın 7,5, adsorbent dozunun 0,8 g/L ve sıcaklığın 22,5oC?de olduğu bulunmuştur. Adsorpsiyon esnasında bulmuş olduğumuzoptimum değerlere uyum sağlaması adsorpsiyon prosesi deneylerin uniform olarak dizayınını sağlanmıştır. 

Anahtar Kelimeler: Naftalin, PAH, Adsorpsiyon, Aktif Karbon, Adsorpsiyon İzotermleri, Termodinamik Parametreler, Kinetik Modeller, RSM

Abstract:
Peanut shell is used in this study was obtained from environmentalcertificated engineer Evren ÇAKIROĞLU, naphthalene adsorption on activited carbon were examined as functions such as initial pH, adsorbent dosage and temperature in a stirred reactor.
In the experimental study, the first stage is made to determine first the naphthalene removal efficiency with pH optimum pH studies that tried to determine how changing. In the second stage, adsorbent concentration from 0.1 to 1,5 g / L was examined to determine the naphthalene removal efficiency.
The third stage the naphthalene adsorption capacities were investigated at ranging from 15oC and 30oC were investigated adsorption capacity value. All the work done for the Langmuir, Freundlich and Temkin adsorption isotherm constants have been calculated and applied Langmuir isotherm constants for temperature test. At the same time utilizing the thermodynamic parameters (Ho,Go, So) for the adsorption process is then calculated RL values of diffusion boundary layer. At the final stage of the study, the pseudo-order kinetic models I and II were applied to find the compatibility of process.
At the end of the experimental studystatistic alanalysiswas done. This method is RSM Box-Behnken model we have utilized this method which provided to short time and succesfull with applicationfor optimization of multiple level and complex analysis. From the RSM method the optimal conditions such as initial concentration, pH, adsorbent dosage and temperature were determined to be 20 mg/L, pH of 7,5,  0,8 mg/L 22,5oC, respectively. The RSM was explained for the optimization of adsorption process through approval experiments.

Key Words: Napthalene, PAH, Adsorption,  Active Carbon, Adsorption İsotherms, Thermodinamics Parameters, KineticModels, RSM.