Membran distilasyonu için membran hazırlanması ve ultrasonik kavitasyonun membran distilasyonu üzerine etkilerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: AHMET BORA YAVUZ

Danışman: Osman Nuri ATA

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Amaç: Tatlı suya duyulan ihtiyacın her geçen gün arttığı dünyamızda membran distilasyon prosesleri (MD) su arıtımı için ümit vaad eden proseslerden biridir. Fakat bu prosese yönelik çalışmalar daha çok laboratuvar ölçeği ile sınırlı kalmıştır. Bu sebeple MD prosesleri endüstriyel alanda etkin bir şekilde kullanım için hâlâ geliştirilmeye ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışma kapsamında MD proseslerine yönelik membranlar hazırlanması ve doğrudan temaslı membran distilasyon konfigürasyonunun ultrases kullanılarak modifiye edilmesi ile MD performansının iyileştirilmesi hedeflenmiştir. Yöntem: Ağırlıkça %3'lük ve %5'lik PVP ile H3PO4 katkı maddeleri kullanılarak MD proseslerine yönelik düz levha PVDF membranlar hazırlandı. Membranların hazırlanmasında daldırma ile çökeltme yöntemi kullanıldı. Bu membranların test edilmesi için bir DTMD hücresi modifiye edilerek hücrenin besleme tarafına bir ultrasonik prob yerleştirildi. Önce ultrasonik kavitasyon uygulanmadan ardından %25, %50 ve %75 amplitüt değerlerinde ultrases uygulanarak deneyler gerçekleştirildi. Bulgular: PVP katkı maddesinin hidrofilik yapısı nedeniyle membranların temas açılarını ve sıvı giriş basınçlarını düşürdüğü görüldü. H3PO4 katkısının ise membranların gözenekliliğini, gözenek boyutunu ve temas açısını artırdığı sonucuna varıldı. Ultrases cihazının %75 amplitüt değerinde çalıştırılması ile elde edilen ultrasonik kavitasyon akıda %134'e varan artış sağladı. Sonuç: PVP katkı maddesi ile hazırlanan membranların MD proseslerine uygun olmadığı belirlendi. H3PO4'ün ise PVP'nin aksine umut verici bir katkı maddesi olduğu görüldü. Sisteme uygulanan ultrasonik kavitasyon akıda artış sağlarken, uzaklaştırma oranını etkilemedi. Ultrasesin artan şiddeti ile birlikte akıda da artış elde edildi.