Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Fatma Pelin Yağanoğlu
Danışman: SENA YAŞYERLİ
Özet:Atmosferde biriken CO2 miktarı her geçen gün artmakta ve küresel ısınmaya neden olmaktadır. CO2 emisyonunun azaltılmasına yönelik gerçekleştirilen bu çalışmada yüksek sıcaklıklarda yüksek CO2 tutma kapasitesine sahip, rejenere edilebilir, yapısal olarak kararlı ve düşük maliyetli yeni Ca içerikli sorbentlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında kompleksleştirme ve emdirme yöntemleriyle kütlece %75 CaO içeren sorbentler hazırlanmıştır. Hazırlanan sorbentlerin yapısal özellikleri XRD, TGA-DTA, ICP-MS, SEM, EDS ve N2 adsorpsiyon-desorpsiyon karakterizasyon yöntemleri ile belirlenmiştir. CO2 tutma deneyleri farklı (550-700°C) sıcaklıklarda %8 CO2+He gaz karışımı ile dolgulu kolon reaktör sisteminde gerçekleştirilmiştir. Sorbentlerin tutma performansları kolon çıkış akımında CO2 konsantrasyonunun zamana karşı değişimini ifade eden zbreakthroughzz eğrileri ile yorumlanmıştır. Kompleksleştirme yöntemiyle hazırlanan Ca esaslı tek (CaO-K) ve bimetal oksit (La-Ca, Si-Ca, Fe-Ca, Y-Ca) sorbentlerin tutma kapasiteleri karşılaştırıldığında CaO-K>10Y-Ca>La-Ca≈Y-Ca>Fe-Ca>Si-Ca olduğu görülmüştür. CO2 tutma deneyi sonrası CaCO3 fazının oluştuğu, diğer fazların (La2O3, Ca2SiO4, Ca2Fe2O5, Y2O3) ise çalışılan sıcaklık aralığında değişmeden aynı kalarak inert olarak davrandığı belirlenmiştir. Çalışma kapsamında farklı silika destekler (SBA-15, KIT-6) kullanılarak da kalsiyum içerikli (Ca@SBA-15, Ca@KIT-6) sorbentler sentezlenmiştir. XRD analizleri ile yapılarının ağırlıklı olarak Ca2SiO4 ve CaO bileşiklerinden oluştuğu belirlenen Ca@SBA-15 ve Ca@KIT-6 sorbentlerinin 650°C sıcaklıkta gerçekleştirilen tutma deneyleri sonrasında CO2 tutma kapasiteleri sırasıyla 1,95 ve 3,05 mmol CO2/gr sorbent olarak bulunmuştur. Destekli sorbentlerin CO2 tutma kapasiteleri desteksiz olanlarla kıyaslandığında, silika destekli sorbentlerin kristal yapısını oluşturan Ca2SiO4 fazının sorbent tutma kapasitesinde azalmaya neden olduğu belirlenmiştir. Çalışmanın son bölümünde kompleksleştirme yöntemiyle hazırlanan sorbentlerin aktivitelerinin belirlenebilmesi amacıyla 20 ardışık CO2 tutma-rejenerasyon döngüleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar Y-Ca sorbentinin 20 ardışık döngü sonrasında başlangıç aktivitesinin %84zünü koruduğunu göstermiştir.