17 results
Search Results
Now showing 1 - 10 of 17
Doctoral Thesis Organik Çözücülerle Karbonil Sülfit Yakalamanın Teorik Olarak İncelenmesi(2021) Abduesslam, Mahmoud; Yaman, Şeniz Özalp; Kayı, HakanKimya mühendisleri, endüstriyel gazlardaki karbonil sülfitin (COS) varlığına odaklanırlar ve ayrıca sıvılaştırılmış petrol gazında COS'nin doğal oluşumlarını dikkate alırlar. Çevresel düzenlemelere uymak ve gaz dağıtım endüstrilerinin katı çevresel gereksinimlerini karşılamak için gaz akışlarındaki zehirli ve aşındırıcı özelliklere sahip tüm safsızlıklar temizlenmelidir. Reaktif soğurma, asit gazlarını gidermenin en güvenilir yollarından biri olarak kabul edildiğinden, aminler ve alkol karışımları kullanılarak asitleri gidermek için tipik olarak kullanılan bir tekniktir. Bu çalışmada, organik sıvı karışımları kullanılarak ωB97X-D3/6-311++G(d,p) teori düzeyinde yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) hesaplamaları kullanılarak COS'nin yakalanması araştırılmıştır. Bu karışımlar, aminlerden, 1,8-diazabisiklo[5.4.0]undek-7-en (DBU), 1,5-diazabisiklo[4.3.0]non-5-en (DBN) ve 2-tert-bütil-1,1,3,3-tetrametilguanidin (BTMG) and 1, 5, 7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD)'den oluşmakta ve ayrıca bir dizi lineer alkol, yani metanol, etanol, 1-propanol, 1-butanol, 1-pentanol ve 1-hekzanol içermektedir. Çalışma boyunca, COS'un yakalanmasında 4 tip amin ile 6 tip alkol için modifiye edilmiş tek basamaklı bir termoleküler tepkime mekanizması incelenmiştir. Toplamda on sekiz farklı sistem araştırılmış ve önerilen COS yakalama tepkimelerinin termodinamiği ve kinetiği ile birlikte yapısal özellikleri ayrıntılı olarak ortaya konulmuştur. Sonuçlar, önerilen termoleküler tepkime mekanizmalarının test edilen 18 farklı sistem için termodinamik olarak uygulanabilir olduğunu ve BTMG ile metanolden oluşan organik sıvı kombinasyonunun, COS yakalamada en düşük enerji bariyeri ve en yüksek tepkime hızı ile sonuçlandığını gösterdi.Article Citation - WoS: 10Citation - Scopus: 9A Computational Study on 4,7-Di(furan Monomer and Its Oligomers(Springer, 2014) Kayi, Hakan; Kayı, Hakan; Kayı, Hakan; Chemical Engineering; Chemical EngineeringThe energy gap, Eg, between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) energy levels that determines the electronic and optical properties of 4,7-di(furan-2yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole (FSF) polymer is calculated by performing quantum chemical calculations. First, we theoretically investigated the most stable conformers of FSF monomer and its corresponding oligomers at the B3LYP/6-31G(d) and B3LYP/LANL2DZ levels of theory. We reveal the theoretical molecular structure of this very recently synthesized novel monomer and its oligomers for the first time in the literature. Our results from the B3LYP/6-31G(d) calculations indicated that FSF polymer has a low HOMO-LUMO gap of 1.55 eV to be in good agreement with the experiments. Experimental design and synthesis of novel conjugated polymers require time-consuming and expensive procedures. The findings from this study are promising for the use of computational methods in the design of the novel conjugated polymers, and help to narrow the materials to be used in design and synthesis of conjugated polymers with desired properties.Master Thesis Gümüşün Gümüş Oksit Pillerden Geri Kazanımı: Birleşik Bir Deneysel ve Hesaplamalı Çalışma(2017) Mehası, Abubakr Bushra Alı; Kayı, HakanBu çalışmanın amacı saf gümüşü aktif olmayan ve kullanılmış gümüş oksit pillerden geri kazanmak ve aynı zamanda bu süreci bir bilgisayar yazılımı ile modellemektir. Çünkü piller hayat döngüleri bittikten sonra toksik kirleticiler haline gelirler ve yakma fırını emisyonları ve kül açığa çıkartırlar. Gümüş oksit piller, kol saatleri, saatler, çeşitli elektronik cihazların uzaktan kumandalar, işitme cihazları, oyuncaklar, ve bazı diğer cihazlarda kullanılır ve ömrü bittikten sonra atılırlar. Bu tezde, gümüş içeren atık piller toplandı ve gümüşü geri kazanmak için katı-sıvı özütlemesi bir ayırma işlemi olarak kullanıldı. Yaklaşımımızda, nitrik asit kullanarak katı-sıvı özütlemesi yapıldı ve gümüş, bakır plaka ve potasyum klorür yardımıyla çöktürüldü. Çökeltinin süzülmesinden sonra bu çökelti kurutuldu ve sonra da metalik gümüş ve aynı zamanda yüksek saflıkta ince bir gümüş tozu elde etmek için çok yüksek bir sıcaklıkta (1000 °C) eritildi. Geri kazanılan gümüş, çeşitli endüstriyel uygulamalarda doğrudan kullanılabilir. Anahtar kelimeler: gümüş oksit piller, modelleme, katıdan özütleme, gümüşün geri kazanımıMaster Thesis Petrol fraksiyonlarının kinematik viskozitesinin tahmini(2018) Ahmed, Hawa Ahmed Alı; Kayı, Hakan; Alper, ErdoğanOcak 2018, 59 sayfa Petrol fraksiyonları çok karmaşık karışımlardır. Mühendislik tasarımında, hesaplamalarda kullanıldıkları için, sıvıların viskozitesinin belirlenmesi önemlidir. Dahası, sıvının fiziksel özellikleri ve bileşimi, akışkanın davranışını anlayabilmek için yardımcı faktörlerdir. Sıvının viskozitesini elde etmek için kullanılan iki temel metodoloji vardır; ölçüm gerektiren deneysel bir yaklaşım ve fiziksel özellikleri kullanarak tahmin için bir matematiksel model. Deneysel viskozite ölçümlerini yapmak pahalı ve zaman alıcı olduğundan, deneysel veri yokluğunda bu deneyleri gerçekleştirmek her zaman pratik olmamaktadır.Dolayısıyla doğru ve güvenilir modellere gereklilik duyulmaktadır.Bu çalışma, bazı Libya petrol ürünlerinin viskozitelerinin tahminini, literatürde bulunan çeşitli matematiksel modellerin performansını değerlendirmek suretiyle gerçekleştirmek ile ilgilidir. Bu amaçla ilk olarak deneysel bir veri tabanı oluşturulmuştur. Veri tabanı, gazyağı ve kerosen aralıklarındaki çeşitli Libya petrol ürünleri için kinematik viskozite ve yoğunluk verilerinden oluşmuştur. Değerlendirilen tüm modeller içerisinde, modifiye edilmiş grup-katkılı viskozite-termodinamik modeli (GC-UNIMOD), incelenen sıcaklık seviyelerinde (30, 35, 40, 50 °C) tanımlanmamış Libya petrol fraksiyonlarının kinematik viskozitelerinin tahminini için önerilmiştir. Önerilen model, toplanan veriler kullanılarak test edilmiş ve mevcut modellerle karşılaştırılmıştır. Sonuçları tahmin etmek için GC-UNIMOD modelinin uygulanmasının, bu çalışmada araştırılan ampirik modeller gibi literatürde kullanılan diğer yöntemlerin tahminlerinden daha doğru ve hassas olduğu sonucuna varılmıştır.Master Thesis Yapay Sinir Ağları ile Dizel Yakıtın Fiziksel Özelliklerden Kinematik Viskozite ve Yoğunluğunun Tahmini(2020) Obaıdı, Aymen Abdulqader Abbas Al; Kayı, HakanBu çalışmada, ilk amaç deneysel analizde harcanan zaman ve maliyeti azaltabilmek için yapay sinir ağı modeli kullanarak dizel yakıtın kinematic viskozitesini ve yoğunluğunu fiziksel özelliklerinden tahmin etmektir. Sonraki amaç ise, kinematic viskozite ve yoğunluğa basit bir formül atamaktır. Bu çalışmada kullanılan dizel yakıt için deneysel veriler doğrudan Irak'taki Kuzey Petrol Şirketi'nden elde edilmiştir, bu nedenle orijinal ve benzersiz bir veri kaynağı kullanılmıştır. Günlük rutinde, dizel taşıyan her tankerin izlenmesi, yoğunluk ve viskozite ölçümlerinin yapılması gerekmektedir. Kınematık viskozite ve yoğunluk tahmininde, harici girişli doğrusal olmayan otoregresif (NARX) ve tipik ileri beslemeli geri yayinimli (NN) sinir ağları kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar değerlendirildiğinde, bu ağların iyi bir performans gösterdiği görülmüştür. Yoğunluk değerlerinin tahmininde, NARX tipi sinir ağı NN'den daha iyi bir performans göstermişken kinematik viskozite değerlerinin tahmini için NN, NARX'tan daha üstün bir performans göstermiştir. İlave olarak, çoklu lineer regresyon (MLR) metodolojisi kullanılmış, kinematic viskozite ve yoğunluk için birinci dereceden lineer denklemler için beş bağımsız değişkenin katsayıları elde edilmiştirMaster Thesis Atık Suyun Kimyasal Bileşimiden Kimyasal Oksijen Gereksiniminin Yapay Sinir Ağları ile Tahmini(2019) Alobaıdı, Basım Ahmed Saleh; Kayı, Hakan; Güler, EnverÇağımızda birçok teknik uygulama ve modern programın kullanılması ve yapay zekanın (AI) rolü artmaktadır. Yapay zeka araçlarından biri olan Yapay Sinir Ağları (YSA), ağın eğitimi yoluyla belirli bir veri kümesine bağlı olarak dinamik bir doğrusal olmayan davranış modelini öğrenmek ve keşfetmek için ortaya çıkmıştır. Biyoloji, atık su arıtma ve mühendislik gibi birçok disiplinde tahmin yapma konusunda yüksek doğruluk sahibidirler. Bu çalışmada, standart geri yayılım algoritması kullanılarak, North Gas Company / Kerkük'te arıtılan atık sudaki Kimyasal Oksijen Gereksinimi'nin (COD) değerini tahmin etmek için altı girdi parametresi alınmıştır. Sinir ağı, toplam klorür iyonu Cl ̵ , nitrat iyonu NO3 ̵, fosfat iyonu PO43, sülfat iyonu SO4 ̵ 2, amonyak NH3, Biyokimyasal Oksijen İhtiyacı (BOD5) gibi atıksu kalite indekslerinden toplanan 150 veri ile tek bir elementi yani COD'yi tahmin etmek üzere eğitilmiştir. Sinir ağı, uygun bir şekilde eğitilmesinden sonra test verileri kullanılarak test edilmiştir ve en iyi sonuçlar ortalama kare hatası ve regresyon katsayısı dikkate alınarak seçilmiştir. Bu çalışmada elde edilen bulgular, yapay sinir ağlarının arıtılmış atık suyun COD değerlerini tahmin etmede doğru ve etkili araçlar olduğunu göstermektedir.Article A computational study on 4,7-di(furan-2-yl)benzo[c][1,2,5] thiadiazole monomer and its oligomers(Journal of Molecular Modeling, 2014) Kayı, HakanThe energy gap, Eg, between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molec ular orbital (LUMO) energy levels that determines the elec tronic and optical properties of 4,7-di(furan-2- yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole (FSF) polymer is calculated by performing quantum chemical calculations. First, we theoret ically investigated the most stable conformers of FSF mono mer and its corresponding oligomers at the B3LYP/6-31G(d) and B3LYP/LANL2DZ levels of theory. We reveal the theoret ical molecular structure of this very recently synthesized novel monomer and its oligomers for the first time in the literature. Our results from the B3LYP/6-31G(d) calculations indicated that FSF polymer has a low HOMO-LUMO gap of 1.55 eV to be in good agreement with the experiments. Experimental design and synthesis of novel conjugated polymers require time-consuming and expensive procedures. The findings from this study are promising for the use of computational methods in the design of the novel conjugated polymers, and help to narrow the materials to be used in design and synthesis of conjugated polymers with desired properties.Article Theoretical Investigation of Carbon Dioxide Capture by Aqueous Boric Acid Solution: a Termolecular Reaction Mechanism(2018) Kayı, HakanHitherto, boric is suggested and used as a promoter or catalyst for carbondioxide capture in various chemical absorption reactions, such as, absorptionby aqueous potassium carbonate solution to increase mass transfer rate. Butin this study, a single step termolecular reaction mechanism is suggested forthe chemical absorption of carbon dioxide directly by boric acid and water. Thereaction thermochemistry and reaction kinetics for termolecular mechanism areinvestigated by using density functional theory calculations at the B3LYP/6-31G(d)level of theory by taking into account of the implicit solvent effects of water throughthe polarizable continuum model and dispersion corrections. The findings obtainedfrom theoretical calculations indicate that it is possible to capture carbon dioxidewith boric acid in the form of B(OH)2OCOOH.Article Citation - WoS: 8Citation - Scopus: 9Conformational Behaviors of Trans-2,3 Trans-2,5 a Complete Basis Set, Hybrid-Density Functional Theory Study and Natural Bond Orbital Interpretations(Springer, 2014) Nori-Shargh, Davood; Kayı, Hakan; Mousavi, Seiedeh Negar; Kayi, Hakan; Kayı, Hakan; Chemical Engineering; Chemical EngineeringComplete basis set CBS-4, hybrid-density functional theory (hybrid-DFT: B3LYP/6-311+G**) based methods and natural bond orbital (NBO) interpretations have been used to examine the contributions of the hyperconjugative, electrostatic, and steric effects on the conformational behaviors of trans-2,3-dihalo-1,4-diselenane [halo = F (1), Cl (2), Br (3)] and trans-2,5-dihalo-1,4-diselenane [halo = F (4), Cl (5), Br (6)]. Both levels of theory showed that the axial conformation stability, compared to its corresponding equatorial conformation, decreases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. Based on the results obtained from the NBO analysis, there are significant anomeric effects for compounds 1-6. The anomeric effect associated with the electron delocalization is in favor of the axial conformation and increases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. On the other hand, dipole moment differences between the axial and equatorial conformations [Delta(mu(eq) - mu(ax))] decrease from compounds 1 -> 3. Although Delta(mu(eq)-mu(ax)) parameter decreases from compound 1 to compound 3, the dipole moment values of the axial conformations are smaller than those of their corresponding equatorial conformations. Therefore, the anomeric effect associated with the electron delocalizations (for halogen-C-Se segments) and the electrostatic model associated with the dipole-dipole interactions fail to account for the increase of the equatorial conformations stability on going from compound 1 to compound 3. Since there is no dipole moment for the axial and equatorial conformations of compounds 4-6, consequently, the conformational preferences in compounds 1-6 is in general dictated by the steric hindrance factor associated with the 1,3-syn-axial repulsions. Importantly, the CBS-4 results show that the entropy difference (Delta S) between the equatorial axial conformations increases from compounds 1 -> 3 and 4 -> 6. This fact can be explained by the anomeric effect associated with the electron delocalization which affects the C-2-Se bond orders and increase the rigidity of the corresponding rings. The Gibbs free energy difference values between the axial and equatorial conformations (i.e. Delta G(ax-ax) and Delta G(eq-eq)) of compounds 1 and 4, 2 and 5 and also 3 and 6 have been calculated. The correlations between the anomeric effect, electrostatic model, Delta G(eq-ax), Delta G(ax-ax), Delta G(eq-eq), bond orders, dipole-dipole interactions, structural parameters and conformational behaviors of compounds 1-6 have been investigated.Master Thesis Bir Petrol Rafinerisindeki Atmosferik Damıtma Ünitesini Tasarım ve Optimizasyonu(2017) Sowanı, Khaled Huseın E.; Kayı, Hakan; Alper, ErdoğanGünümüzde, ham petrol üretimi ve damıtımı, hemen hemen tüm dünyada önemli süreçlerdir. Petrol ürünlerinin fiyatı, talebin beklenenden daha güçlü olması nedeniyle artmaktadır. Son birkaç yılda, farklı süreçlerin benzetimlemesi, özellikle neredeyse tüm kimyasal süreçlerin davranışlarının incelenmesinde önemli bir araç haline geldi. Doğru bir benzetimleme, sanayide, süreçlerin gerçek operasyonunu gerçekleştirmek zorunda kalmadan süreçler hakkındaki bilginin geliştirilmesi gibi en iyi avantajları getirebilir. Basitçe benzetimleme, bir bilgisayar modellemesinin matematiğini, giriş parametrelerinin verilerini temel alan sistem davranışının açıklamasına çevirebilir. Benzetimleme ve modelleme, farklı mühendislik uygulamalarında çok önemlidir, çünkü uygulanabilir olmayan, erişilemeyen, çok masraflı veya tehlikeli olabilecek süreç işlemini tanımlarlar. Bu çalışmada, Libya petrol rafinerisinde atmosferik damıtma ünitesinin (ayrıca ham petrol damıtma ünitesi, CDU, olarak da adlandırılmaktadır) bir bilgisayar modeli tasarlanmış ve CDU'daki orta damıtma ürünü (distilat) üretimlerini iyileştirmek için nafta ürününe odaklanan benzetimlemeler gerçekleştirilmiştir. Ham petrol verileri, proses ünitesinin çalışma koşulları ve diğer önemli veriler, gerçek rafineriden alınmış ve CDU modelini oluşturmak için benzetimleme ortamına girilmiştir. Aspen programı, tüm süreci doğru bir şekilde tasarlama olanağı sağlar ve süreçlerin nasıl gerçekleştiği hakkında doğru bilgi verir. Bu çalışma, ham petrol damıtma ünitesinin tasarımı ve benzetimlemesini içermekte ve en çok istenen değerli ürünlerden biri olması nedeniyle nafta ürününün hacimsel akış hızının geliştirilmesine yoğunlaşmak suretiyle, orta damıtma ürünü üretimlerini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Bulgularımıza göre ağırlıklı olarak nafta, gazyağı (jet yakıtı), hafif gaz yağı (LGO) üretimini artırmak mümkündür. Ayrıca, damıtma kalıntısının hacimsel akış hızının aynı anda azaltılması da mümkündür ve bu durum bu çalışmanın temel amaçlarından birini teşkil etmektedir. Nihayetinde, CDU benzetimlemesi başarıyla tamamlanmış ve elde edilen sonuçlar tartışılmıştır. Ham petrol rafinasyon sürecindeki farklı çalışma koşullarının ham petrol ürünlerinin verimi ve bileşimi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Benzetimlemenin başarılı çalıştığından emin olabilmek için elde edilen sonuçlar, gerçek damıtma kolonu üretim verileri ile karşılaştırmıştır
