Development and evaluation of a super critical fluid fractionation system: Preliminary studies on fatty acid methyl esters of tomato seed oil
Kritiküstü akışkan ayrıştırma sisteminin geliştirilmesi ve değerlendirilmesi: Domates çekirdeği yağı yağ asidi metil esterleri üzerine yapılan ön çalışmalar
- Tez No: 50477
- Danışmanlar: PROF.DR. ÖNER HORTAÇSU, Y.DOÇ.DR. MURAT DERVİŞOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu çalışmada, kritiküstü karbon dioksit ile doğal özlerin kritik üstü ayrıştırmaların yapılabilmesi için bir deneysel sistem tasarlanmış ve kurulmuştur. Bu düzenekte domates çekirdeği yağından elde edilen yağ asidi metil esterleri karışımı ile ön deneyler yapılmıştır. Yüksek basınç ile ayrıştırma sistemi temelde bir özütleme kabı ile buna bağlı 0.5 inç dış çapında 95 cm uzunluğunda bir dolgulu kuleden oluşturulmuştur. Ayrıca kulede, üst tarafı sıcak olmak üzere, bir sıcaklık farkı oluşturulmuştur. Sistemin çalışabilmesi için yapılan değişiklik ve düzeltmelerden sonra, ilk deneyler ay çiçeği yağından elde edilen yağ asidi metil esterleri ile yapılmış ve sonuçların kabul edilebilir hassasiyette olduğu belirlenmiştir. Bu ilk deneyleri domates çekirdek yağı yağ asitleri metil esterlerinin ayrıştırılmasına sistem sıcaklıkları basınç ve akışkan debisi etkilerini belirlemek amacıyla bir ön çalışma izlemiştir. Bu çerçevede tüm deneylerde özütleme kabı sıcaklığı 308 K olmak üzere, 318, 323 ve 328 K kule üstü sıcaklıklarda, 100, 120 ve 140 kg/cm2 sistem basınçlarında, 6, 12 ve 17 ml/sn karbon dioksit akış hızlarında birer saatlik ayrıştırma deneyleri yapılmıştır. Domates çekirdeği yağında bulunan yağ asitleri palmitik, stearik, oleik, linoleik ve linolenik asitlerdir. Ancak bu yağların metil esterlerin kritik üstü karbondioksitteki çözünürlüklerinin daha yüksek olması nedeniyle ayrıştırmada doğal trigliseridler yerine metil esteri karışımlarının kullanılması tercih edilmiştir.vıı Deneysel sistemin işletilmesinde karşılaşılan en önemli zorluk sıcaklık denetiminde olmuştur. Sıcaklık denetimi açık/kapalı denetim aygıtlarına gerilim ayarlayıcılarının bağlanması ile sağlanmıştır. Sistemin sıcaklığı ±3 K sınırları arasında denetlenebilmiş olup düzeneğe ilerde PID türü denetçilerin bağlanması önerilmiştir. Düzenekten elde edilen tümcel (integral) örneklerin gaz kromatografında yapılan analizlerinden bunların bileşimlerinin besleme karışımından farklı olduğu görülmüştür, özetle, daha düşük mol ağırlığı olan palmitik asit metil esterlerinin ürünlerde beslemeye göre %8.7-13.0 oranından daha yüksek oranlarda olduğu görülmüştür. Diğer bileşenlerin ayrılmasının ise daha zor olduğu belirmiştir. Bu çalışmanın sonuçlan daha iyi ayrımlar elde edilebilmesi için daha yüksek basınçların, daha uzun ve çok sıcaklık seviyeli kulelerin kullanılmasının yararlı olacağına işaret etmektedir.
Özet (Çeviri)
IV ABSTRACT In this work, an experimental system was designed and constructed for fractionating natural extracts, using supercritical carbon dioxide. Preliminary runs were performed on the fatty acid methyl esters of tomato seed oil for the experimental evaluation of the fractionation system. The fractionation system was set up by coupling an extraction vessel to a 1/2" O.D. packed column of 95 cm length, equipped with a temperature gradient. After several modifications and improvements, the system was tested with fatty acid methyl esters mixture of sunflower seed oil as the feed. Duplicate experiments were performed under the same set of conditions. Gas chromatographic analysis of the resulting extracts showed acceptable reproducibilities. The initial test runs were followed by a preliminary study which was carried out to investigate the effects of column temperature, pressure and gas flowrate on the separation of fatty acid methyl esters of tomato seed oil. Experiments were performed for different column temperatures of 318 K, 323 K, and 328 K, at pressures of 100, 120 and 140 kg/cm2, and carbon dioxide flowrates of 6, 12 and 17 ml/sec, maintaining the extractor temperature at 308 K. Each run was carried out for one hour. Fatty acids constituting the tomato seed oil are palmitic, stearic, oleic, linoleic, and linolenic acid. Methyl esters of fatty acids were preferred asfeedstocks for fractionation since the solubilities of methyl esters in supercritical carbon dioxide are higher than those of the naturally occurring triglycerides. The main problem confronted during the operation of the system was the temperature control of the extraction vessel and the column. Temperature control was done by manually adjusting the voltage regulators which were connected to the on-off controllers of the extraction vessel and the column. Temperature fluctuated about the desired temperature within a range of ±3 K. Hence it is recommended to use PI D controllers in future work. Gas chromatographic analysis on the integral samples showed that the composition of the resulting fractionated product was different from that of the unprocessed feed material. In summary, top products were 8.7-13.0% richer in palmitic acid which has a lower molecular weight than the other components which were not as easy to separate. The results of this work suggest that better separations could be obtained at higher pressures, longer columns with multistep temperature gradients.
Benzer Tezler
- Elektrikli ve elektronik atıklardan değerli metallerin geri kazanımının değerlendirilmesi
Evaluation of recovery of precious metals from waste electrical and electronic equipment
MELİSA NUR ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SİNAN BİLGİLİ
- Sarı kantaron otunun (Hypericum perforatum L.) batarya tipi bir ekstraktörde ekstraksiyonu ve hiperisin'in saflaştırılmasının incelenmesi
Extraction of st. john's wort (Hypericum perforatum L.) using a battery type extractor and investigation of purification of hypericin
EMRE YILMAZOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM METİN HASDEMİR
- Endüstriyel domates atıklarından fonksiyonel özellikte ürün geliştirilmesi
Functional product development by using industrial tomato wastes
NURSEN EROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA ERSUS
- Aile şirketlerinde stratejik yönetim: Türk tekstil sektöründe bir vaka analizi
Strategic management of family-owned companies: A case analyze in the Turkish textile sector
C. VERDA DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEÇKİN POLAT
- Kaolen cevherinden metallerin liç yöntemi ile uzaklaştırılması
Removal of metals from kaolen ores by using leaching method
SELÇUK ÇİFTLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Maden Mühendisliği ve MadencilikSüleyman Demirel ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATA UTKU AKÇIL