Gaz ayırma ve arıtma işlemleri için zeolit membranların sentezi ve karakterizasyonu

Download
1998
Çulfaz, Ali
Ural, T. Ahmet
Kalıpçılar, Halil
Molekül eleme özelliğine sahip zeolitler gaz ayırım membranı olarak önemli kullanım potansiyeline sahiptirler. Bu projede önşekiilendirilmiş 2 cm çapında ve 1 mm kalınlığında amorf sodyum aluminyumsilikat diskler benzer boyutta saf zeolit A ve zeolit X disklere dönüştürülmüşlerdir. Hem zeolit A hem de zeolit X diskleri membran olarak kullanıma uygun asimetrik bir yapıya sahiptirler. Gövdeleri kalın ve makro gözenekli iken yüzeylerinde yoğun olarak iç içe geçmiş zeolit kristallerinden oluşan ince bir kabuk bulunmaktadır. Kristallerime amacıyla kullanılan reaktif karışım içerisindeki su miktarı arttıkça kabuk oluşma eğilimi artmaktadır. Bu kabukta bulunan iğne delikleri ardışık kristallenmeler ile doldurulabilmekte ve hatasız diskler hazırtanabilmektedir. Gaz ayırım membranı olarak kullanılmadan önce zeolit kristalleri içerisinde bulunan suyun çıkarılması için diskler aktive edilmelidirler. Aktivasyon, zeolit membran hazırlama sürecinin en kritik basamağıdır. Aktivasyon sırasında zeolit A kristallerinin küçülmelerinin, zeolit X kristallerinin ise genleşmelerinin doğurduğu mekanik gerilim kabukta mikro çatlakların oluşmasına neden olmaktadır. Sodyum zeolit A ile karşılaştırıldıklarında daha yüksek ısıl mekaniksel dayanıklılığa sahip olmalarına rağmen kalsiyum zeolit A ve zeolit X disklerden elde edilen en yüksek N2/SF6 seçicilik faktörleri sırasıyla 1.7 ve 6 dır. Bu düşük seçicilikler disklerde çatlak olduğunu kanıtlamaktadır. Zeolit disklerde aktivasyon basamağında çatlakların oluşması bu disklerin aktive edilmeden kullanılabilecekleri bir süreçte daha etkili olabileceklerini göstermektedir. Pervaporasyon böylesi bir süreçtir. Zeolit A membranların su/izopropil alkol seçicilikleri 22 civarında, akıları ise 2 kg/m2 s dolayındadır. Bu sonuçlar hazırlanan zeolit disklerin pervaporasyon uygulamalarında daha etkin biçimde kullanılabileceklerini göstermektedir.
Citation Formats
A. Çulfaz, T. A. Ural, and H. Kalıpçılar, “Gaz ayırma ve arıtma işlemleri için zeolit membranların sentezi ve karakterizasyonu,” 1998. Accessed: 00, 2020. [Online]. Available: https://app.trdizin.gov.tr/publication/project/detail/TXpNNU16TT0.