ISaf W%5-3Alil%I0·3A 100100100 10 95,896,1 95 96 1 i 1 1 30 Ti CI 40 Şekil 3. Besleme sıcaklığının tuz tutma kapasitesine etkisi sağlayabilmektedir. Diğer bir etken, sıvılarda difüzyon hızı, sıcaklığa bağlı bir değer olduğundan, sıcaklık arttıkça difüzyon hızı dolayısıyla membrandan geçen madde miktarının artabilir olmasıdır. Sıcaklığın artışı çözeltiyle birlikte polimerik membranın yapısında da değişikliğe yol açabilmektedir. Polimerlerin zincir esnekliğinin sıcaklıkla artışı serbest hacimlerinin artmasına, boşluklarının büyümesine ve geçen madde miktarının da artışına neden olmaktadır. Ancak bu artış küçük moleküler çaplı su ile birlik re Na+ ve Cl- iyonlarının sürüklenmesine neden de olmaktadır. Dolayısıyla Şekil 3'te de görüldüğü gibi sıcaklık artışı tüm membranlarda tuz tutma oranının azalmasına neden olmuştur. 3_2. Zcolit Oranıııın Akı ve Tuz Tutma Kapasitc,;im. Etkisi Şekil 4'te zeolit ekleme oranının akıya etkisi görülmektedir. Çalışılan tüm sıcaklıklarda membrana zeolit eklenmesi vebu oranın artışı membran ı,. 3,5 o ... ı,. o ~2,5 oıu.ı.-. o e 2 AKlO.lA ~ ◊ i :;-1,S ◊ ◊ 0,5 - 10 20 30 40 so T IC•) Şekil 4. Zeolit yükleme oranının membran akısına etkisi 148 Suve ÇevreTeknolojileri• Aralık 2012 katsayıları Membran türü T(C0 ) J(kg/m2h) DAB * 10-11 (m2/h) R(%) SafPVA 20 1,49 2,48 100 SafPVA 30 1,63 2,83 95,8 SafPVA 40 1,98 3,44 95 %5-3A katkılı PVA 20 1,82 3,03 100 %5-3A katkılı PVA 30 2,36 4,1 96, 1 %5-3A katkılı PVA 40 2,57 4,46 96 %10-3A katkılı PVA 20 1,86 3,1 100 %10-3A katkılı PVA 30 2,7 5,51 82 %10-3A katkılı PVA 40 3,75 8,15 77 akısında artışa neden olmuştur. 3A hidrofilitesi yüksek, sodyum formunda bir zeolittir ve boşluk boyutu sadece suyun geçişine izin verecek büyüklüktedir. Bu çalışmada eklenen zeolit, düşük sıcaklıkta bile membran akısının artmasına neden olmuştur. Ancak tuz tutma kapasiteleri değerlendirildiğinde zeolit oranının etkisi çok fazla görülmemiştir. Tablo l'de görüldüğü gibi %10zeolit içeren membranda sıcaklık arttıkça tuz tutma kapasitesinin azaldığı görülmüştür. Bunun muhtemel nedeni membranın suda çözünürlüği.ini.i azaltmak ve şişme oranını sınırlandırmak için yapılan çapraz bağlama işleminin zeolit ekledikten sonra yapılmasıdır. Yüksek oranda eklenen zeolit, polimerin aktif bölgelerini doldurarak çapraz bağlama işleminde ıslatılanıayan bölgeler oluşmasına ve çapraz bağ yoğunluğunun azalmasına neden olabilmektedir. Dolayısıyla akının yüksek artışı ve tuz tutma kapasitesinin düşüşü, bu aktif olmayan polimerik bölgeler nedeniyle meydana gelmiştir ve seçimsizbölgeler sıcaklıkla genişlediğinden su molekülleri ile birlikte tuz iyonlarını da sürüklemiştir. Bu nedenle membran seçerken optimum koşulların belirlenmesi önemlidir. Bu sonuçlara göre zeolit oranının yüksek olması her sıcaklıkta saf PVA membrana göre akıyı artırmış ancak yüksek sıcaklıkta tuz tutumunu azaltmıştır. Eğer tuzsuzlaştırma işlemi düşük sıcaklıkta gerçekleşecek ise yi.iksek oranda zeolit kullanımı hem akıyı hem de polimerin mekanik dayanımını artıracaktır. Eğer işlem yüksek sıcaklıkta gerçekleşecek ise o halde zeolit oranını %5 civarında tutmak uygun olacaktır. Pervaporasyontestleri boyuncaelde edilen akılardan deneyseldifüzyon katsayıları hesaplanmış ve Tablo l'de bu katsayılara yer verilmiştir. Buna göre her membran ti.iri.inde sıcaklık arttıkça su moleküllerinin membran içindeki difüzyon katsayıları artmıştır. .·t3. Deniz SU)'U Satıaştınna ~ont ç1" '1 Laboratuvar ölçekli deneylerde operasyon şartlarının akı ve tuz tutma kapasitesine etkisini incelemek için kütlece %3 NACl içeren sulu çözelti ile pervaporasyon testleri yapılmıştır. Yapılan deneylerle optimum koşullar oda sıcaklığı ve 20 mbar basınç olarak belirlenip saf membran ile deniz suyu ayırma işlemi de gerçekleştirilmiştir. Tablo 2'de deniz suyunun saflaştırılması sırasında elde edilen veriler yer almaktadır. Sadece bir saat pervaporasyon işleminin ardından si.izi.inci.idehiç tuz bulunmadığı, dolayısıyla tuz tutma kapasitesinin %100 olduğu göri.ilmi.işti.ir. Akı değerleri ise yine sıcaklıkla artmıştır ve hem akı hem de tuz tutma kapasite verileri NaCl çözeltisinden daha yüksek çıkmıştır. Bunun nedeni isedeniz suyundasodyum ve klor iyon-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=