Yan ürün biyoçarın aktif karbona dönüştürülmesi için bir yöntem ve sistem geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada gazlaştırma sonucu yan ürün olarak elde edilen ceviz kabuğu ve meşe yongası biyoçarlarının bir yöntem ve sistem geliştirilerek fiziksel ve kimyasal aktivasyon ile aktif karbonlara dönüşümü gerçekleştirilmiş ve üretilen aktif karbonların karak:terizasyonu incelenmiştir. Gazlaştırma sonucu elde edilen biyoçarlar aktivasyon için homojen hale getirilerek fiziksel ve kimyasal aktivasyon prosesleri için hazırlanmıştır. Fiziksel aktivasyon ajanı olarak CO2 gazı, kimyasal aktivasyon ajanı olarak farklı kütlesel oranlarda H3PÜ4 kullanılmıştır. Biyoçarlar farklı şartlarda ak:tivasyon işlemine tabi tutularak: elde edilen yüzey alanları ile aktivasyon parametreleri incelenmiştir. Aktivasyon sonucunda, CO2 ak:tivasyonunda 60 dakikalık aktivasyon süresi uygun aktif karbon üretimi için optimum süre olarak belirlenirken, kimyasal aktivasyonda optimum süre 30 dakika olarak belirlenmiştir. Fiziksel ve kimyasal aktivasyonda 700-900 °C ortam sıcaklıklarında çalışılarak:, sıcaklıkla birlikte elde edilen aktif karbonların yüzey alanlarının paralel olarak arttığı sonucuna varılmıştır. Kütle verimi ve yüzey alanı ilişkisine bakılarak:, aktif karbon üretimi için uygun numuneler seçilerek karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Elde edilen aktif karbonlara iyot sayısı, BET, FT-IR, XRD, SEM, EDS, zeta potansiyeli gibi analizler yapılarak: biyoçarlar ile kıyaslanmıştır ve adsorpsiyon davranışlarıyla karakteristik özellikleri arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Aktif karbonlar ile farklı ortam koşullarında metilen mavisi adsorpsiyon çalışmaları yapılarak: adsorpsiyonu etkileyen faktörler incelenmiştir. Adsorpsiyon çalışmaları ile elde edilen veriler kullanılarak: izoterm ve kinetik modellemeleri yapılmıştır.In this work, a method and system were developed for walnut shell and oak chip biochars, which were obtained as a by-product from gasifıcation, to be transformed into activated carbons by physical and chemical activation, and the characterization of the produced activated carbons were investigated. The biochars obtained from gasifıcation were made homogeneous for activation and prepared for physical and chemical activation processes. C02 gas was used as physical activation agent and H3PÜ4 in different mass ratios was used as chemical activation agent. The surface areas obtained by activating the biochars under different conditions and the activation parameters were examined. As a result of the activation, 60 minutes activation time was determined as the optimum time for the appropriate activated carbon production in C02 activation, while the optimum time in chemical activation was determined as 30 minutes. By studying at 700-900 °C ambient temperatures in physical and chemical activation, it was concluded that the surface areas of the activated carbons obtained with the temperature increased. Considering the relationship between mass yield and surface area, characterization studies were carried out by selecting suitable samples for activated carbon production. The obtained activated carbons were analysed such as iodine number, BET, FT-IR, XRD, SEM, EDS, zeta potential and compared with biochars and the relationships between adsorption behaviours and characteristic properties were investigated. Factors affecting adsorption were investigated by performing methylene blue adsorption studies with activated carbons under different ambient conditions. Isotherm and kinetic modelling have been done using the