Investigation of the adsorption of some organic pollutants on different adsorbents and determination of tne design parameters

ÖZET BAZI ORGANİK KİRLETİCİLERİN DEĞİŞİK ADSORBENTLER ÜZERİNE ADSORPSİYONUN İNCELENMESİ VE TASARIM PARAMETRELERİNİN TAYİNİ BEKTAŞ, Tamer Yüksek lisans Tezi, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Ferhan S. ATALAY Ağustos, 2000, 150 sayfa Bu çalışmada, bazı organik kirleticilerin değişik adsorbentler üzerine tutunması incelenmiştir. Bu organik maddeler, fenol, benzil alkol, ve 2-naftol-3,6 disülfonik asit disodyum salt monohidrat ve adsorbentlerse üç çeşit aktif karbondur. Aktif karbonlar, Norit Firması'ndan ve Jacobi Firması'ndan temin edilmiştir. Bunlar çalışmada 1,2,3 olarak adlandırılmıştır. îlk olarak, bu organiklerin yalnız olarak aktif karbon üzerine tutunması incelenmiş, ve deney sonuçlan Langmuir ve Freundlich modellerinde denenmiştir. Her iki model de deney sonuçlarına uygun bulunmuş fakat Freundlich Modeli daha doğru değerler vermiştir.VI İkinci kısımda ise, benzil alkollü fenol ile fenol karışımı 1 ve 2 numaralı aktif karbonlar üzerinde denenmiştir. Yine aynı şekilde Langmuir ve Freundlich Modelleri çalışılmış, ve 2 numaralı aktif karbon 1 numaralı aktif karbona göre daha fazla seçicilik göstermiştir. Üçüncü olarak da, fenol ve benzil alkolün, 1 ve 3 numaralı aktif karbona tutunması denenmiş, ve iç ve dış kütle transfer katsayıları elde edilmiştir. Buradan yola çıkılarak, 1 ve 3 numaralı aktif karbonların efektif yayılma katsayıları bulunmuş, ve 1 numaralı aktif karbonun daha yüksek bir adsorptif kapasiteye sahip olduğu tespit edilmiştir. Son olarak, fenolün aktif karbon üzerinde tutunması dolgulu kolonda denenmiş ve salıverme eğrileri elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler: Tek ve çok bileşildi tutunma, aktif karbonlar, Langmuir Modeli, Freundlich Modeli, tutunma sırasında efektif yayınma

VII ABSTRACT INVESTIGATION OF THE ADSORPTION OF SOME ORGANIC POLLUTANTS ON DIFFERENT ADSORBENTS AND DETERMINATION OF THE DESIGN PARAMETERS BEKTAŞ, Tamer MSc in Chemical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Ferhan S. ATALAY August 2000, 150 pages In this thesis the adsorption of some organic pollutants on different adsorbents has been investigated. The organics are phenol, benzyl alcohol and 2-napthol-3,6-disulphonic acid disodium salt mono hydrate and the adsorbent are three types activated carbons. The activated carbon produced by Norit Incorporation and the other two were called activated carbon 1, 2 and 3 in this study. Firstly, the single adsorption of these organics on activated carbons were studied and experimental values were applied non-competitive Langmuir and Freundlich models, and both of the models satisfied the experimental results but Freundlich model obtained more accurate values.vm In the second part, the binary mixtures of phenol with benzyl alcohol and phenol with NDSA activated carbon 1 and 2 were studied and by using experimental values competitive Langmuir and Freundlich models were obtained. The selectivity of activated carbon 1 and 2 were determined and it was observed that activated carbon 2 is beter than activated carbon 1. Thirdly, during the adsorption of phenol and benzyl alcohol on activated carbon 1 and 3 internal and external mass transfer coefficients were determined and by using these values effective diffusivity of activated carbon 1 and 3 were obtained and it was seen that activated carbon 1 has stronger absortive capacity. Finally Fixed bed experiments were performed with phenol on these activated carbons to determine brekthrough curves. Key words: Single component and multicomponent adsorption, activated carbons,Langmuir model, Freundlich model, effective diffusivity during adsorption, breakthrough curve..