Recovery of lithium and boron from geothermal water by bipolar membrane electrodialysis (BMED) and ultrapure water production using electrodeionization (EDI)
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2017
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
This thesis is subdivided in two main parts: Simultaneous boron and lithium separations and recoveries using bipolar membrane electrodilaysis process (BMED) process and production of ultrapure water from RO permeate using electrodeionization (EDI) process. In the first part, parametric studies based investigation of the influence of applied electrical potential on simultaneous boron and lithium separations and recoveries and initial sample concentration by using ASTOM ACYLYSER EX3 BMED. In addition, the influence of applied electrical potential, sample solution volume and pH, acid and base compartments solutions composition was monitored using PCCell 64004 BMED system. Later on, both ASTOM and PCCell BMED systems were compared with Mega BMED system applied in their optimal operational conditions. All the systems tested were effective in simultaneous boron and lithium separations and recoveries. But each system showed differences in terms of optimal operational conditions to obtain maximum performance. In the second part, the applicability of electrodeionization method to produce ultrapure water from RO permeate of geothermal water. In studies, the effects of feed flow rate, electrical potential applied, cell number, type of ion exchange membranes and ion exchange resins employed on electrical conductivity, contents of boron, silicon and arsenic were investigated. In addition, recycle use of EDI system was studied.
Bu tez çalışması, iki ayrı ana bölümden oluşmaktadır: Bipolar membran elektrodiyaliz (BMED) yöntemiyle bor ve lityum ayrılması, geri kazanılması ve jeotermal suyun ters ozmos süzüntüsünden elektrodeiyonizasyon (EDI) yöntemi kullanılarak ultra saf su üretilmesidir. Birinci bölümde, ASTOM ACYLYSER EX3 BMED kullanılarak gerçekleştirilen parametrik çalışmalarda; uygulanan elektriksel potansiyelin ve başlangıç derişiminin sulu çözeltiden bor ve lityumun eşzamanlı ayırılması ve geri kazanımlarına olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca, uygulanan elektriksel potansiyel, örnek çözelti hacmi, pH, asit ve baz bölmelerindeki çözelti bileşimlerinin etkileri PCCell 64004 BMED sistemi kullanılarak izlenmiştir. Hem Astom hem de PCCell sisteminde elde edilen optimum çalışma koşulları, Mega BMED sistemin de kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. Test edilen tüm sistemler bor ve lityumun aynı anda ayrılmasında ve geri kazanımında etkili olmuştur. Fakat her bir sistemin maksimum performansı farklı çalışma koşullarında elde edilmiştir. İkinci bölümde, jeotermal suyun ters ozmos süzüntüsünden ultra saf su üretiminde elektrodeiyonizasyon yönteminin uygulanabilirliği incelenmiştir. Çalışmalarda akış hızı, elektriksel potansiyel, hücre sayısı, membran tipi, iyon değiştirici reçine türü gibi proses değişkenlerinin ürün suyun elektriksel iletkenliği bor, silisyum ve arsenik içeriğine olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca, EDI sistemin geri kullanımı da araştırılmıştır.
Bu tez çalışması, iki ayrı ana bölümden oluşmaktadır: Bipolar membran elektrodiyaliz (BMED) yöntemiyle bor ve lityum ayrılması, geri kazanılması ve jeotermal suyun ters ozmos süzüntüsünden elektrodeiyonizasyon (EDI) yöntemi kullanılarak ultra saf su üretilmesidir. Birinci bölümde, ASTOM ACYLYSER EX3 BMED kullanılarak gerçekleştirilen parametrik çalışmalarda; uygulanan elektriksel potansiyelin ve başlangıç derişiminin sulu çözeltiden bor ve lityumun eşzamanlı ayırılması ve geri kazanımlarına olan etkisi incelenmiştir. Ayrıca, uygulanan elektriksel potansiyel, örnek çözelti hacmi, pH, asit ve baz bölmelerindeki çözelti bileşimlerinin etkileri PCCell 64004 BMED sistemi kullanılarak izlenmiştir. Hem Astom hem de PCCell sisteminde elde edilen optimum çalışma koşulları, Mega BMED sistemin de kullanılarak karşılaştırma yapılmıştır. Test edilen tüm sistemler bor ve lityumun aynı anda ayrılmasında ve geri kazanımında etkili olmuştur. Fakat her bir sistemin maksimum performansı farklı çalışma koşullarında elde edilmiştir. İkinci bölümde, jeotermal suyun ters ozmos süzüntüsünden ultra saf su üretiminde elektrodeiyonizasyon yönteminin uygulanabilirliği incelenmiştir. Çalışmalarda akış hızı, elektriksel potansiyel, hücre sayısı, membran tipi, iyon değiştirici reçine türü gibi proses değişkenlerinin ürün suyun elektriksel iletkenliği bor, silisyum ve arsenik içeriğine olan etkileri incelenmiştir. Ayrıca, EDI sistemin geri kullanımı da araştırılmıştır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Arsenic, Bipolar Membrane Electrodialysis (BMED), Boron, EDI, Geothermal Water, Lithium, Recovery, Separation, Silica, Ultrapure Water, Arsenik, Bipolar Membran Elektrodiyaliz (BMED), Bor, Jeotermal Su, Lityum, Geri Kazanıma, Ayırma, Silikon, Ultra Saf Su
