Yüksek kükürt içeren Kütahya–Gediz yöresi kömürlerinden aktif karbon üretilmesi ve özelliklerinin belirlenmesi

Bu tez çalışmasında, yüksek oranda kükürt içeren Kütahya-Gediz yöresi kömürlerinin alternatif kullanım alanı olarak aktif karbon üretilmeye çalışılmış bu amaçla fiziksel ve kimyasal aktivasyon yöntemleri uygulanmıştır. Yöre kömürleri önce çeşitli karakterizasyon çalışmalarına tabi tutulmuştur. Bu çalışmalarda Gediz yöresi kömürlerinin %3,55 oranında pritik kükürt, %2,89 oranında organik ve %0,62 oranında sülfat kükürdü içerdiği, pritik kükürdün ise yapılan mikroskobik incelemeler sonucunda 1-5 mikrometre serbestleşme boyutuna sahip olduğu belirlenmiştir. Aktif karbon üretmek amacıyla uygulanan fiziksel aktivasyon testlerinde, aktifleştirici reaktif olarak N2 ve CO2 gazları kullanılmış, en uygun aktif karbon üretim parametrelerinin belirlenmesi amacıyla karbonizasyon sıcaklığı, karbonizasyon süresi ve tane boyutunun etkileri araştırılmıştır. Kimyasal aktivasyon testlerinde ise aktifleştirici reaktif olarak ZnCl2 ve KOH kullanılmış ve en uygun aktif karbon üretim parametrelerinin belirlenmesi amacıyla kömür-kimyasal oranı, emdirilme (empregnasyon) süresi ve tane boyutunun etkileri araştırılmıştır. Elde edilen aktif karbonların absorbsiyon kabiliyetlerinin belirlenmesi amacıyla 0,5 ppm Cu+2 içeren çözelti kullanılmıştır. Elde edilen aktif karbonların çözeltiden uzaklaştırdığı Cu+2 miktarı dikkate alınarak en uygun çalışma şartları belirlenmiştir. Fiziksel aktivasyon yöntemlerinde N2 gazı kullanılarak üretilen aktif karbon ile çözeltideki Cu+2'ın %96,8'i, CO2 gazı ile çözeltideki Cu+2'ın %96'sı uzaklaştırılabilmiştir. Kimyasal aktivasyon yöntemlerinde ise ZnCl2 kullanılarak üretilen aktif karbon ile çözeltideki Cu+2'ın %99'u uzaklaştırılırken, KOH ile Cu+2'ın %99,6'sı uzaklaştırılabilmiştir. Elde edilen aktif karbonların BET yüzey alanları incelendiğinde N2 ile 510 m2/gr, CO2 ile 618 m2/gr, ZnCl2 ile 733 m2/gr ve KOH ile 792 m2/gr olarak tespit edilmiş, elde edilen aktif karbonlar BET yüzey alanı 1100 m2/gr olan Chemviron marka aktif karbon ile kıyaslanmıştır. Anahtar Kelimeler: Aktif karbon, Fiziksel aktivasyon, Kimyasal aktivasyon, Yüksek kükürtlü Kütahya-Gediz yöresi kömürü.