Kompakt polimerik reaktörlerle SO2 adsorpsiyonunun ve eş zamanlı sülfonasyonun incelenmesi
Investigation of SO2 adsorption and simultaneous sulfonation by compact polymeric reactors
Yazar: FATMA EKMEKYAPAR TORUN
Danışman: PROF. DR. AVNİ ÇAKICI
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Adsorpsiyon = Adsorption ; Katyon değiştirici = Cation exchanger ; Kurşun = Lead ; Kükürt giderme = Desulfurization ; Sülfonasyon = Sulfonation

Özet:
Bu çalışmada kullanılan düşük yoğunluklu, mikroporoz polimerik köpük materyaller birbiriyle karışmayan iki fazın yüksek iç faz dağılımına sahip emülsiyonunun (HIPE) polimerleşmesiyle elde edilir. Polimerleşen sürekli faz stiren-divinil benzen-2-etil hekzil akrilat kopolimeridir ve ürün hacminin %10'u kadar bir hacme sahiptir.SO2 giderme amacıyla disperse faz içersine H2O2 ilave edilerek sentezlenen materyaller potansiyel bir adsorbent olarak kullanılmışlardır. Sürekli adsorpsiyon deneyleri ile polimer materyallerin SO2 adsorpsiyon kapasiteleri araştırılmıştır. Polimerin H2O2 içeriği, polimer boşluk hacmi, sıcaklık, başlangıç SO2 konsantrasyonu ve SO2 gazı akış hızı parametreleri incelenerek adsorpsiyon üzerine etkileri belirlenmiştir. Adsorpsiyon parametreleri ve polimer malzemenin özellikleri arasında bir optimizasyon yapılarak adsorpsiyon kapasitesi artırılmıştır. Adsorpsiyon sonucunda polimer malzemelerde oluşan kimyasal modifikasyon ile alternatif bir sülfonlama tekniği elde edilmiştir. Çeşitli fiziksel ve kimyasal analizler ile sülfonlanmış polimerlerin morfolojik ve kimyasal yapıları karakterize edilmiştir.Sülfonasyon sonucunda elde edilen katyon değiştirici polimer reçinesinin sulu çözeltiden Pb+2 uzaklaştırma kapasitesi incelenmiştir. Denge kapasitesi 0,3575 meq/g reçine olarak bulunmuştur.

Abstract:
The low density, microporous, polymeric foam materials which are used in this study are achieved by the polymerization of a high internal phase emulsion of two immiscible phases. The polymerized continuous phase is a copolymer of styrene-divinyl benzene-2-ethyl hexyl acrylate and its actual volume is %10 of the product?s volume.The materials, which are synthesized by adding H2O2 to dispersed phase in order to remove SO2, are used as a potential adsorbent. The SO2 adsorption capacity of the materials was searched by using continuous adsorption experiments. The content of H2O2 in polymer, pore volume of polymer, initial SO2 concentration, temperature and flow rate of SO2 gas were evaluated for determinig the effects of these parameters on adsorption. Adsorption capacity was increased by optimizing the adsorption parameters and the properties of the polymeric materials.An alternative sulfonation technique was acquired through chemical modification which is formed on the polymer material as a result of adsorption. The morphological and chemical structures of sulfonated polymers were characterized by various physical and chemical analyses.The capacity of the removal of Pb+2 from aqueous solution of the cation exchanger polymer resin which was obtained after sulfonation was examined. The equilibrium capacity was found to be 0,3575 meq/g resin.