Asetik asit-su karışımlarının poli(vinil alkol)/malik asit ve poli(vinil alkol-g-itakonik asit) membranlar kullanılarak ayrılması

Abstract

ASETİK ASIT-SU KARIŞIMLARININ POLİ(VİNİL ALKOL)/MALİK ASİT VE POLİ (VİNİL ALKOL-g-İTAKONİK ASİT) MEMBRANLAR KULLANILARAK AYRILMASI (Doktora Tezi) Nuran IŞIKLAN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Eylül 2002 ÖZET Bu çalışmada, asetik asit-su karışımlarının pervaporasyon (PV), evapomasyon (EV) ve sıcaklık farklı evapomasyon (TDEV) teknikleri ile ayrılması araştırıldı. Ayırmada poli (vinil alkol) (PVA) esaslı membranlar kullanıldı. PVA, malik asit (MA) kullanılarak veya üzerine itakonik asit (İA) aşılanarak modifiye edildi. Hazırlanan membranlar, FTIR, DSC, *H-NMR ve SEM kullanılarak karakterize edildi. Araştırmalar; PVA/MA oranının, membranın kalınlığının, çalışma sıcaklığının, besleme derişiminin pervaporasyon akısı ve ayırma faktörü üzerindeki etkisine yoğunlaştırıldı. En iyi ayırma koşulları, PVA/MA oranı 85/15, çalışma sıcaklığı 40 °C, membran kalınlığı 80 um olarak bulundu. Sonuçlar şişme deneyleri ile desteklendi. Optimize edilen koşullar kullanılarak karışımların EV ve TDEV ile ayrılmaları da gerçekleştirildi ve besleme derişiminin, sıcaklığın akı ve ayırma faktörü üzerindeki etkileri incelendi.11 Evapomasyonda; pervaporasyona kıyasla seçiciliğin yüksek, akının düşük olduğu bulundu. Diğer taraftan, besleme çözeltisinin sıcaklığı sabit tutulup, membran çevresinin sıcaklığı değiştirildiğinde (TDEV), geçiş hızının ve seçiciliğin evapomasyondan daha yüksek olduğu belirlendi. Bilim Kodu : 405.04.02 Anahtar Kelimeler :Pervaporasyon, evapomasyon, sıcaklık farklı evapomasyon, PVA membranlar, asetik asit-su karışımları Sayfa Adedi : 150 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Oya ŞANLI

Ill SEPARATION OF ACETIC ACID- WATER MIXTURES USING POLY(VINYL ALCOHOL)/MALIC ACID AND POLY (VINYL ALCOHOL- g-ITACONIC ACID) MEMBRANES (Ph.D. Thesis) Nuran IŞIKLAN GAZI UNIVERSITY INSTUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY September 2002 ABSTRACT In this study separation of acetic acid-water mixtures was investigated using pervaporation (PV), evapomeation (EV) and temperature difference evapomeation (TDEV) techniques. Poli(vinyl alcohol) (PVA) based membranes were used in the separation. PVA was modified using malic acid (MA) or grafting itaconic acid (İA) onto it. Membranes prepared were characterized using FTIR, DSC, ^-NMR and SEM. Investigations were focused on the effect of PVA/MA ratio, membrane thickness, operating temperature, feed composition on the pervaporation flux and the separation factor. The best separation conditions were found to be PVA/MA ratio of 85/15, operating temperature of 40 °C and membrane thickness of 80 um. Results were confirmed by swelling measurements. Using the optimized conditions EV and TDEV separation of the mixtures were also carried out and the effects of feed composition and the operating temperature on the flux and the separation factor were examined.IV Selectivity was found to be higher whereas the flux lower in the evapomeation compared to pervaporation. On the other hand as the temperature of the feed solution was kept constant and the temperature of the membrane surroundings was changed (TDEV), the permeation rate and the selectivity were determined to be higher then evapomeation. Science Code Key Words Page number Adviser : 405.04.02 : Pervaporation, evapomeation, temperature difference evapomeation, PVA membranes, acetic acid-water mixtures :150 : Prof. Dr. Oya ŞANLI