Havacılık motorları için kalsine edilmiş heterojen bazlı dolomit katalizörü ile atık yağlardan biyodizel üretim parametrelerinin incelenmesi
Investigation of biodiesel production parameters from waste oils with calcined heterogeneous based dolomite catalyst for aviation engines
- Tez No: 1011037
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN UYAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fosil kaynaklı dizel yakıtların kullanımı sonucunda atmosfere salınan karbondioksit (CO₂) miktarının artması, küresel iklim değişikliği ve çevresel sorunların başlıca nedenlerinden biridir. Bu nedenle dizel yakıtlara alternatif olarak geliştirilen biyodizel, yenilenebilir kaynaklardan elde edilmesi ve daha düşük karbon emisyonu oluşturması nedeniyle sürdürülebilir enerji kaynakları arasında yer almaktadır. Bu çalışmanın temel amacı, atık yağlardan biyodizel üretimi gerçekleştirerek dizel yakıt kullanımından kaynaklanan CO₂ salımının azaltılmasına katkı sağlayabilecek alternatif bir yakıt üretim yöntemini araştırmaktır. Çalışmada, atık kızartma yağlarından biyodizel üretiminde heterojen katalizör olarak kullanılan dolomit kökenli CaO/MgO katalizörünün performansı ve üretim parametreleri incelenmiştir. Dolomit cevheri belirli tane boyutlarına indirgenmiş, kurutulmuş ve farklı sıcaklık ile sürelerde kalsinasyon işlemine tabi tutularak katalizör hazırlanmıştır. Kalsinasyon işlemi sırasında dolomit yapısındaki kalsiyum ve magnezyum karbonatlar ayrışarak aktif CaO ve MgO fazlarını oluşturmuş ve böylece katalitik aktivitenin artırılması hedeflenmiştir. Elde edilen katalizörlerin yapısal ve faz özellikleri çeşitli analiz yöntemleri ile değerlendirilmiştir. Biyodizel üretimi transesterifikasyon yöntemi ile gerçekleştirilmiş ve reaksiyon parametreleri optimize edilmiştir. Yapılan deneyler sonucunda 12:1 metanol/yağ molar oranı, %7 katalizör miktarı, 60 °C reaksiyon sıcaklığı ve 1 saat reaksiyon süresinin uygun koşullar olduğu belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca dolomit katalizörünün performansı, benzer bileşime sahip satın alınmış %62 CaO / %38 MgO katalizörü ile karşılaştırılmıştır. Her iki katalizör için tekrarlı kullanım deneyleri gerçekleştirilmiş ve dört ardışık reaksiyon döngüsündeki performansları değerlendirilmiştir. Elde edilen biyodizel numunelerinin yoğunluk, kinematik viskozite, parlama noktası ve ısıl değer gibi yakıt özellikleri analiz edilmiş ve sonuçlar EN 14214 biyodizel standardı ile karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak dolomit kökenli heterojen katalizörün atık yağlardan biyodizel üretiminde kullanılabilir olduğu ve dolomit bazlı katalizörlerin sürdürülebilir biyodizel üretimi için uygulanabilir olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The increase in carbon dioxide (CO₂) emissions released into the atmosphere as a result of the use of fossil-based diesel fuels is one of the major causes of global climate change and environmental problems. For this reason, biodiesel, which has been developed as an alternative to diesel fuels, is considered a sustainable energy source due to its renewable origin and lower carbon emission potential. The main objective of this study is to investigate an alternative fuel production method that can contribute to reducing CO₂ emissions caused by diesel fuel consumption through biodiesel production from waste oils. In this study, the performance and production parameters of a dolomite-derived CaO/MgO catalyst used as a heterogeneous catalyst in biodiesel production from waste frying oils were investigated. The dolomite ore was reduced to specific particle sizes, dried, and subjected to calcination at different temperatures and durations to prepare the catalyst. During the calcination process, calcium and magnesium carbonates present in the dolomite structure decomposed to form active CaO and MgO phases, thereby enhancing catalytic activity. The structural and phase characteristics of the obtained catalysts were evaluated using various analytical techniques. Biodiesel production was carried out using the transesterification method, and the reaction parameters were optimized. Experimental results showed that the optimum conditions were a methanol-to-oil molar ratio of 12:1, a catalyst loading of 7%, a reaction temperature of 60 °C, and a reaction time of 1 hour. In addition, the performance of the dolomite catalyst was compared with that of a commercially purchased catalyst containing 62% CaO and 38% MgO with a similar chemical composition. Reusability experiments were conducted for both catalysts, and their performances were evaluated over four consecutive reaction cycles. The fuel properties of the produced biodiesel samples, including density, kinematic viscosity, flash point, and heating value, were analyzed and the results were compared with the EN 14214 biodiesel standard. As a result, it was determined that the dolomite-derived heterogeneous catalyst can be effectively used for biodiesel production from waste oils and that dolomite-based catalysts represent a viable alternative for sustainable biodiesel production.
Benzer Tezler
- Pressure regulator design for liquid propellant rocket engines
Sıvı yakıtlı roket motorları için basınç regülatörü tasarımı
ÇAĞRI İNANÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Measurement and simulation of regression rate development of a design code for hybrid rocket motors
Hibrid roket motorları için gerileme hızı ölçülmesi ve benzetimi ve bir tasarım kodunun geliştirilmesi
NADİR SERİN
Doktora
İngilizce
2001
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. YALÇIN GÖĞÜŞ
- Supersonic impulse turbine design and optimization for liquid rocket engines
Sıvı yakıtlı roket motorları için ses üstü etki tipli türbin tasarımı ve optimizasyonu
ANIL KÜÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAYRAM ÇELİK
- Motor performans ve karakteristik açısından dar gövdeli yolcu uçakları için AHP metodu ile turbofan motor seçimi
Turbofan engine selection by AHP method for narrow body passenger aircraft in terms of engine performance and characteristics
KEREM YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Sivil HavacılıkEskişehir Teknik ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİRSEN AÇIKEL
- Havacılık uygulamaları için emniyet kritik daimimıknatıslı alternatör tasarımı ve analizi
Design and analysis of safety critical permanent mangetalternator for aviation applications
HÜSEYİN ERSÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ