Elektrooksidasyon Prosesinde Elektrot Seçimi ve Proses Performansı Üzerine Etkilerinin İncelenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sinem ÇEVİK

Danışman: Ömür Gökkuş

Özet:

Bu çalışmada elektrooksidasyon prosesi performansını doğrudan etkileyen anot malzemelerin özellikleri incelnmiştir. Elektrooksidasyon prosesinde kullanılması daha kolay ve basit olan ekipmanlar tercih edilmektedir ve işletim süresi daha kısadır. Elektrooksidasyon prosesinde, elektroliz verimi kullanılan elektrot malzemeri ile yakından ilişkilidir. Kullanılan anot malzeme elektrooksidasyonda uygulanan akım şiddeti değerlerine ve potansiyeli önemli düzeyde etkileyerek sistem maaliyelerinide değiştirebilmektedir. Atıksu içerisinde bulunan kirleticiler oksidasyon prosesi ile parçalanma sağlanması halinde giderim gerçekleşir. Doğrudan elektrookisdasyonda anot metali önemli yer alır. Genel olarak doğrudan elektrooksidasyon prosesi sırasında anot olarak Pt, Ti, TiO2, Ti/IrO2, Pb/PbO2, IrO2, poroz karbon, fiber karbon, cam karbon gibi elektiriği kolayca ileten ve çözünürlüğü yüksek olan metaller kullanılır. Uzun yıllardır elektrooksidasyonda kullanılan boyutsal olarak kararlı (DSA) ve karışık metal oksit elektrotlar (MMO) kullanılan bu isimleri ile bilinirler. Korozyuna dirençli olan titanyum metali, metal oksitlerle (RuO2, IrO2, PbO2, SnO2) kaplanarak elektrooksidasyon prosesi gerçekleştirilir.

Bu amaçla çalışma kapsamında; Kurşun dioksit (PbO2) ile kaplı titanyum (Ti/PbO2), titanyum- iridyum oksit kaplama (Ti/IrO2), titanyum- karışık metal oksit kaplı titanyum (Ti/IrO2/RuO2), titanyum- rutenyum oksit kaplama (Ti/RuO2), platin kaplı titanyum (Ti/Pt), grafit, bor kaplı elmas (BDD), kalay oksit (SnO2) ile kaplı titanyum (Ti/SnO2) anot malzemelerin litaratür uygulamaları incelenerek farklı çalışma koşullarında giderim verimleri karşılaştırırmıştır. Çalışma sonuçlarına göre BDD dun özellikle mikro kirletici grubundaki bileşikler, ilaç etken madde, pestisitler gibi ayrışmaya karşı dirençli kirleticilerin gideriminde diğer elektrot malzemlere göre çok daha üstün olduğu ğörülmüştür. Ancak maliyet noktaasında alternatif olarak kullanılan kurşun dioksit ile kaplı titanyum, titanyum- irinyum oksit kaplama, titanyum- karışık metal oksit kaplı titanyum, titanyum-rutenyum oksit kaplama, platin kaplı titanyum, grafit, bor kaplı elmas, kalay oksit ile kaplı titanyum anotlar tatmin edici düzeyde giderim verimi sağlamaktadır. Bu inceleme sonuçlarından haraketle giderilecek kirletici konsantrasyonu ulaşılması hedeflenen giderim verimi gibi parametrelerin bilinmesi elektrooksidasyon sonuçları açısından anot malzeme seçininin temelini oluşturmaktadır. Özellikle uluslararası sıtandartlarda belirtilen sınır değerlere ulaşmada kullanılan anot malzeme seçimi fayda maaliyet analizleri açısından büyük önem taşımaktadır.