Hide/Show Apps

Çözücü-olmayan Faz Değişimi Yöntemi İle Üretilecek Polimer-MOF-Uyumlaştırıcı Kovuklu Elyaf Membranlarla Biyogazın Arıtılması

Toplumların enerji ihtiyacı günden güne artarken, ana enerji kaynağı olarak kullanılan fosilyakıtlar sınırlı miktardadır ve bu yakıtların kullanımı çevre sorunlarına neden olmaktadır. Bunedenle yenilenebilir enerji kaynaklarına ve enerji verimliliği yüksek saflaştırma teknolojilerineihtiyaç vardır. Organik atıkların fermantasyonu ile elde edilen biyogaz yenilenebilir enerjikaynağı olarak büyük bir potansiyele sahiptir.Kimya sanayiinde gazların saflaştırılması için membranla ayırım teknolojileri üzerinde sonyıllarda yoğun olarak çalışılmaktadır. Membranların kullanım alanlarından birisi de biyogazınsaflaştırılması işlemidir. Bu projede biyogazın saflaştırılması için kullanılabilecek niteliktekarışık matrisli polimerik membranların geliştirilmesi amaçlanmıştır.Proje kapsamında simetrik ve asimetrik ince film membranlar ve kovuklu elyaf membranlarüretilmiştir. Simterik membranların üretiminde çözücü buharlaştırma yöntemi, asitmetrik filmve kovuklu elyaf membranların üretimnde ise ıslak/kuru faz değişim yöntemi kullanılmıştır.Islak/kuru faz değişim yönteminde, polimer film çözeltisi görünür ışık veren lamba altında vekızılötesi lamba altında kuru faz değişimine tutulmuştur, böylece membran yüzeyinde ince birkabuk tabaka oluşturulmuştur. Islak faz değişim bölümünde ise çözücü olmayan maddeiçeren sıvı içinde ya da çözücü olmayan maddenin buharında faz ayırımı ile makrogözeneklidestek tabaka oluşturulmuştur.Membranlar saf polietersülfon (PES), saf poliimid (PI) ve farklı oranlarda PES/PI içerenharman polimerlerden hazırlanmıştır. Dolgu maddesi olarak tanecik boyu 20-60 nm arasıolan ZIF-8 kullanılmıştır. Elde edilen polimer ve karışık matris membranlar DSC, TGA veSEM ile karakterize edilmiştir. Proje kapsamında üretilen membranların seçici geçirgenkabuk tabaka kalınlığı üretim yöntemine bağlı olarak 30 nm- 50 ?m arasında değişmektedir.Membranların H2, CO2 ve CH4 tek gaz geçirgenlikleri 35oC?de ölçülmüştür. CO2 ve CH4tek gaz geçirgenlikleri 0.3 ve 2.5 GPU arasında ve CO2/CH4 ideal seçicilikleri ise 29 ve 49arasındadır. Ayrıca membranların saf CO2, saf CH4 ve farklı kompozisyonlara sahipCO2/CH4 karışımlarının sorpsiyon kapasiteleri ve izotermleri belirlenmiştir. Membranların 6bar?da CO2/CH4 ideal adsorpsiyon seçiciliği ve %70 CH4/%30 CO2 karışımı içinadsorpsiyon seçiciliği sırasıyla yaklaşık 3 ve 1.5?dir.Proje de üretilen bazı membranlar ile %30-70 CH4 içeren CO2/CH4 karışımlarının ayırımıçalışılmıştır. %70 CH4/%30 CO2 içeren gaz karışımlarının ayırımında seçicilik 174.5,geçirimlilik ise 2.36 GPU?dur.