Kızılçam (Pinus brutia Ten.) kabuğunun katalitik pirolizi
Catalytic pyrolysis of red pine (Pinus brutia Ten.) bark
- Tez No: 484467
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MURAT ERTAŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Ormancılık ve Orman Mühendisliği, Forestry and Forest Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Orman Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 95
Özet
Ülkemizde ve dünyada birçok enerji türü kullanılmaktadır. Biyokütle enerjisi de günümüzde kullanılan enerji türlerinden bir tanesidir. Piroliz, biyokütle kaynağını havasız ortamda bırakıp ısıl işlem uygulanması sonucu katı, sıvı ve gaz olarak kimyasal bozundurma işlemidir. Piroliz sonucu üretilen biyoyağlar da biyoyakıt ve biyoenerji olarak kullanılabilmektedir. Bu çalışmada materyal olarak dünyada en geniş yayılış alanı Türkiye'de olan kızılçamın (Pinus brutia Ten.) kabuğu biyokütle kaynağı olarak seçilmiştir. Sabit yataklı reaktörde 100 ml/dk azot akış hızı ve 10 °C/dk ısıtma hızında yavaş piroliz tekniği kullanılarak katalizörlü ve katalizörsüz ortamda piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. Balıkesir ve Çanakkale çevresinde büyük yatakları olan halloysit piroliz işleminde ilk kez katalizör olarak kullanılmıştır. Ülkemizden yurtdışına işlenmeden ihraç edilen bu kimyasal maddenin piroliz sıvı ürün verimine etkisi araştırılarak ülkemiz ekonomisi için bir katma değere sahip olabileceği değerlendirilmiştir. Çalışmanın ilk bölümünde 400, 450, 500, 550 ve 600 °C sıcaklıklarda piroliz yapılarak optimum piroliz sıcaklığı araştırılmıştır. Sıvı ürün veriminin en yüksek olduğu sıcaklık 500 °C olarak belirlenmiştir. Sıvı ürün veriminin en yüksek olduğu 500 °C sıcaklıkta katalitik piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. 250, 400, 600 ve 1000 °C'de kalsine edilmiş halloysit katalizöründen numunenin %5, 10, 15 ve 20'si kadar kullanılarak katalitik piroliz deneyleri gerçekleştirilmiştir. Halloysitin piroliz ürünlerinin verimi üzerine etkisi araştırılmıştır. Hammaddenin nem tayini, kül tayini, ekstraktif madde tayini, lignin tayini ve elementel analizi yapılmıştır. Elde edilen sıvı ürünlerin elementel, GC-MS ve FT-IR analizleri yapılarak karakterize edilmiştir. Elde edilen katı ürünün elementel analizi yapılmıştır. Bu çalışmada halloysit ile yapılan katalizörlü piroliz deneyleri sonucunda halloysitin piroliz sıvı ürün verimini %12,97-23,23 arasında arttırdığı tespit edilmiştir. Elde edilen sıvı ürünlerin ısıl değerleri 16,02-30,76 MJ/kg, katı ürünlerin ısıl değerleri 13,73-26,01 MJ/kg arasında olduğu belirlenmiştir. Elde edilen sıvı ürünlerin GC-MS analizleri incelendiğinde etken madde olarak furfural, p-krezol, 3-furaldehit bileşenleri tespit edilmiştir. Halloysitin piroliz işleminde sıvı ürün verimini arttırması piroliz tesislerinde katalizör olarak kullanılabileceğini göstermiştir. Bu çalışma ülkemizde işlenmeden yurtdışına ihraç edilen halloysitin yurtiçinde kullanılarak ekonomik katma değer sağlayabileceği sonucunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Many types of energy are used in our country and in the world. Biomass energy is one of the types of energy used today. Pyrolysis is the process of chemical decomposition of the biomass source in the absence of air and the application of heat treatment as a result solid, liquid and gas. Pyrolysis-produced biofuels can also be used as biofuels and bioenergy. In this study, the red pine (Pinus brutia Ten.) bark, which has the largest spreading area in Turkey, was selected as the biomass source and pyrolysis was carried out using a slow pyrolysis technique at a nitrogen flow rate of 100 ml/min and a heating rate of 10°C/min in a fixed bed reactor. The halloysite which has large beds around Balıkesir and Çanakkale, was used as the first catalyst in the pyrolysis process. It has been evaluated that this chemical substance exported from our country without being processed abroad can have an added value for the country economy by investigating the effect of pyrolysis liquid product yield. In the first part of the study, the optimum pyrolysis temperature was investigated by pyrolysis at 400,450, 500, 550 and 600°C. The temperature at which the pyrolysis oil yield was the highest was found at 500°C. Catalytic pyrolysis experiments were carried out at 500°C, where the pyrolysis oil yield was the maximum. In catalytic pyrolysis experiments, halloysite which was activated at 250, 400, 600 and 1000 °C was used as catalyst. The effect of halloysit and its ratio (5%, 10%, 15% and 20% W/W) on the pyrolysis convension and product yields was investigated in detail. Moisture, ash, extractive matter, lignin and elemental analysis of raw material were performed. The obtained liquid products were characterized by using elemental, GC-MS, FT-IR analysis. Obtained solid products are done elemental analysis. In this study, the catalytic pyrolysis experiments with halloysite showed that halloysite increased pyrolyzed liquid yield by 12.97% to 23.23%. It was determined that the obtained liquid products had calorific values of 16.02-30.76 Mj / kg and solid products had calorific values of 13.73-26.01 Mj / kg. When the GC-MS analyzes of the obtained liquid products were examined, furfural, p-krezol, 3-furaldehit components were determined as active substances. Halloysite showed that increasing the yield of liquid product in the pyrolysis process could be used as a catalyst in pyrolysis plants. This study showed that halloysite exported abroad without processing in our country could provide economical added value by using it domestically.
Benzer Tezler
- Orman biyokütlesinin (kızılçam, pinus brutia ten.) pirolizi ve ürünlerinin incelenmesi
Pyrolysis of forest biomass (pinus brutia ten.) and the investigation of it's products
MUKADDES CAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEVGİ ŞENSÖZ
- Basra böceği (Marchalina hellenica Genn.)'nin konuk olduğu ve olmadığı kızılçam (Pinus brutia Ten.) ağaçlarının kabuk ve ibrelerinin bazı ekstraktif bileşenlerinin incelenmesi
Investigation of the extractive composition of barks and needles of Pinus brutia ten. (Turkish red pine) which hosted and unhosted Marchalina hellenica Genn.
MUSTAFA BURAK ARSLAN
Doktora
Türkçe
2019
Ormancılık ve Orman MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALİL TURGUT ŞAHİN
PROF. DR. MEHMET EMİN DURU
- Bazı ağaç kabuklarından elde edilen metanolik ekstrakların radikal temizleme aktiviteleri
Radical scavenging activities of methanolic extracts obtained from some tree bark samples
FATMA YAYLACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
KimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. SEVGİ KOLAYLI
- Kızılçam (Pinus brutia Ten.) ormanlarında bitkilerin yanabilirliğinin popülasyon, tür ve komünite düzeyindeki değişkenliği ve bu değişkenliğin yangın rejimi ile ilişkisi
Variability of the flammability of plants in Turkish red pine (Pinus brutia Ten.) forests at population, species and community levels, and the relationship of this variability with the fire regime
NURSEMA AKTEPE
- Kızılçam (Pinus brutia Ten.), çam kese böceği (Thaumetopoea wilkinsoni Tams) ve parazitoidleri arasındaki tri-trofik ilişkinin belirlenmesi
Determining the tri-trophic interactions between Turkish red pine (Pinus brutia Ten.), pine processionary moth (Thaumetopoea wilkinsoni Tams) and their parasitoids
İSMAİL ERKAYA
Doktora
Türkçe
2019
BiyolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET FARUK GÜRBÜZ