Gübre Sanayinde Potasyum Nitrat Üretimi için Jel ve Makroporöz Tipi İyon Değiştirici Reçinelerin Kullanılımının Araştırılması

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Kimya Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2024

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Abdi Vuran

Danışman: Hasan Arslanoğlu

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

İyon Değiştirici sistemi ile Potasyum Nitrat üretmek hem ekonomik hem de yüksek kalite de ürün üretimi için oldukça kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntemde farklı tip ve markadaki kullanılan iyon değiştirici reçinelerinin Potasyum Nitrat sentezi üzerine etkileri incelenmiştir. Endüstriyel olarak %56 konsantrasyondaki Seyreltik Nitrik Asit (SNA) ile KCl, pilot ölçekli iyon değiştirici sisteminde denemeler yapılmış, çözelti halindeki KCl'nin sisteme beslenerek K+ iyonlarının reçine tarafından tutulması daha sonra da K+ iyonu içeren reçinelerin üzerine HNO3 çözeltisi verilerek sistem rejenere edilirken KNO3 çözeltisi oluşturulması planlanmıştır. Bu çalışmada İyon Değiştirici sisteminde Potasyum Nitrat sentezi yapılırken yan ürün olarak Hidroklorik Asit açığa çıkmaktadır. Potasyum Nitrat ürünü içerisindeki HNO3 ve Cl- iyonlarının miktarı bu çalışma için önemlidir. Sistem gereği Hidroklorik Asit içerisindeki KCl oranı ile yine HCl içerisindeki NO3- miktarı da kontrol edilmesi gereken etmenlerdendir. HCl ve KNO3 ana ürünü kabul edildiğinde bu iki çözelti içerisindeki safsızlıklar endüstriyel sistemde ürünün kalitesini etkilemektedir. Söz konusu çalışmada endüstride Nitrik Asit rejenerasyonu yapabilmesi muhtemel 4 adet jel 3 adet makroporöz tipi reçine ile deneme serileri yapılmıştır. Bu yapılan deneme serilerinde jel tipi reçinelerin yükleme ve rejenerasyon noktaları makropor tipi reçinelere nazaran birbirine yakın noktalarda olduğu saptanmıştır. Jel tipi reçineler ile yapılan çalışmalarda Yükleme aşamaları özellikle endüstriyel şartlar göz önüne alındığında ilk denemede 2,6 BV'e kadar HCl konsantrasyonu yüksek olmuştur. Buna karşın Rejenerasyon aşamasında KNO3 konsantrasyonunun 2,2 BV'den sonra düştüğü görülmüştür. Makropor tipi reçinelerde 0,8 BV yükleme fazına karşılık 1,6 BV rejenerasyon fazı tespit edildiğinden Makropor tipi reçine ile yapılacak Endüstriyel uygulamanın kesikli bir proses olması daha makul olacaktır.