FT-IR, UV-VIS, TGA, DSC characteristics, engine and emissions performance of complementary butanol-diesel blends with hemp (Cannabis sativa L.) methyl ester
Hemp metilester bütanol ve dizel karışımının motor ve emilsiyon oranlarının performansının değerlendirilmesi ve karışımın FT-IR, UV-VIS, TGA, DSC özelliklerının belirlenmesi
- Tez No: 518481
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULAZIZ ATABANI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kenevir metil ester, Yağ asidi bileşimleri, Fiziko kimyasal özellikleri, N-butanol ile karışım, FT-IR, UV-Vis, TGA, DSC, Motor ve emisyon analizleri, Hemp methyl ester, Fatty acid compositions, Physicochemical properties, Blending, N-butanol, FT-IR, UV-Vis, TGA, DSC, Engine and emissions analyses
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu tez, umut verici bir biyodizel hammaddesi olan Kenevir (Cannabis sativa L.) yağı ile ilgilidir. Kenevir biyodizel (Kenev metil ester) transesterifikasyon işlemi ile üretildi. Bunu takiben, yağ asitleri bileşiminin (FAC), doymamışlık derecesinin (DU), uzun zincirli doymuş faktörün (LCSF) ayrıntılı incelenmesinin yanı sıra kenevir biyodizelinin Euro dizel ve n- bütanol ile üçlü karışımları bazı fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesini yapılmıştır. Ayrıca, karışımların FT-IR, UV-Vis, DSC ve TGA özellikleri göz önüne alınmıştır. Fren gücü (BP), fren torku, fren özgül yakıt tüketimi (BSFC), karbon monoksit (CO), hidrokarbonlar (HC) ve azot oksit (NOx) emisyonları ve egzoz gazı sıcaklığı (EGT) gibi motor ve emisyon parametreleri kaydedildi ve çeşitli motor devirlerinde (1000-2500 rpm) ve tam yük koşullarında değerlendirilmiştir. İyot değeri dışında, kenevir biyodizelin tüm ölçüm özellikleri ASTM D 6751 biyodizel standartlarının normlarına uygundur. Euro dizel ve butanol ile karışımı, kinematik viskozite, yoğunluk, bulutlanma ve akma noktası kayda değer bir gelişme sağladırken parlama noktası ve setan sayısında bir miktar azalma gözlendi. Euro dizelle karşılaştırıldığında, tüm karısımlarda BP, fren torku, HC ve CO emisyonları'da ortalama azalma fark edildi. Tersine, BSFC, NOx emisyonları ve EGT artışları kaydedildi. Bu sonuçlar, NOx emisyonlarının ve EGT'yi azaltılmasının yanında HC ve CO emisyonları için kabul edilebilir bir seviye korurken, KB'nin ve fren torkunun daha da azaltılmasında ve BSFC'de artışta bir olumsuz etkisiyle biyodizel-dizelin ikili karışımına butanol uygulamasının avantajını doğrulamaktadır. Genel olarak, bu karışımlar biyodizel-dizel karışımları için iyi bir alternatif gibi görünmektedir. Sonuç olarak, CI dizel motorlarda dizel alternatifi olarak, Euro dizel ve butanol ile yapılan kenevir biyodizelinin üçlü karışım (% 20'ye kadar) kullanılabilir. Bu nedenle, gelecekteki çalışmalarda tüm karışımların yanma özelliklerinin daha fazla araştırılması tavsiye edilir.
Özet (Çeviri)
This thesis deals with Hemp (Cannabis sativa L.) oil as a promising biodiesel feedstock. Hemp biodiesel (Hemp methyl ester) was produced by transesterification process. This was followed by a detailed examination of fatty acids composition (FAC), degree of unsaturation (DU), long chain saturated factor (LCSF) besides some physical and chemical properties of hemp biodiesel and its binary and ternary blends with Euro diesel and n-butanol. Moreover, characteristics of FT-IR, UV-Vis, DSC and TGA of the blends were considered. Engine and emissions parameters such as brake power (BP), brake torque, brake specific fuel consumption (BSFC), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx) emissions and exhaust gas temperature (EGT) were recorded and evaluated under various engine speeds (1000-2500 rpm) and full load condition. Except iodine value, all measure properties of hemp biodiesel conformed to the norms of ASTM D 6751 biodiesel standards. Blending with Euro diesel and butanol resulted in a remarkable improvement in kinematic viscosity, density and cloud and pour points with some reduction in flash point and cetane number. Compared to Euro diesel, average reductions in BP, brake torque, HC and CO emissions were noticed for all blends. Conversely, increases in BSFC, NOx emissions and EGT were recorded. These results confirm the advantage of butanol introduction to the binary blend of biodiesel-diesel to reduce NOx emissions and EGT while maintaining an acceptable level for HC and CO emissions with a penalty in further reduction in BP and brake torque and increase in BSFC. Overall, the blends seem to be good replacement to biodiesel-diesel blends. As a result, ternary blends (up to 20%) of hemp biodiesel with Euro diesel and butanol can be used as an alternative to diesel in CI diesel engines. Therefore, it is recommended that combustion characteristics of all blends shall be further studied in future studies.
Benzer Tezler
- Valorization of spent coffee grounds into biodiesel: Blending with alcohols, engine performance and FT-IR TGA, DSC and NMR characterizations
Alkol, motor performansı ve FT-IR, TGA, DSC ve NMRkarakterizasyonuyla harmanlama yöntemiyle atıkkahvetelvesinin biyodizel'e dönüştürülmesi
OMAR KHALID MUSTAFA AL-RUBAYE
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDELAZIZ EMADELDIN ABDELAZIZ MOHAMED
- Perspective of safflower (Carthamus tinctorius) as a potential biodiesel feedstock in Turkey: Characterization, engine performance and emissions analyses of butanol-biodiesel-diesel blends
Dizel motorlar için alternatif yakıt olarak Carthamus tinctorius'ten üretilmiş biyodizelin, bütanol-biyodizel-dizel karışımlarının karakterizasyonu ve motor performansının değerlendirilmesi
RAMIZ AL-SAMARAAE
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDULAZIZ I.A. MOHAMED ATABANI
- A study on the application of biodiesel–diesel–higher alcohol blends with pentanol and octanol in ci (diesel engine)
Dizel motorda, pentanol ve oktanol ile biyodizel-dizel yüksek alkol karışımlarının uygulanması üzerine bir çalışma
SATTAR ALKULTHOOM
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDELAZIZ EMADELDIN ABDELAZIZ MOHAMED
- Poliimidlerin sentezi, karakterizasyonu ve bazı özelliklerinin deneysel ve teorik olarak incelenmesi
Experimental and theoretical examination of synthesis, characterization and some properties of polyimides
AHMET ÇAĞRI ATA
- Kobalt kompleksleri üzerinden kimyasal yolla tersinir moleküler oksijen depolanması
Reversible chemical storage of molecular oxygen via cobalt complexes
AHMET İNCE
