Kalsiyum içerikli farklı atıklardan üretilen heterojen katalizörlerin biyodizel üretiminde kullanımı
The use of heterogeneous catalysts produced from different including-calcium wastes in biodiesel production
- Tez No: 644276
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA HATİCE DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 70
Özet
Temiz ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olan biyodizel, genellikle homojen bir katalizör kullanılarak, bitkisel ya da hayvansal yağların metanol/etanol gibi bir alkolle transesterifikasyonu sonucu üretilmektedir. Ancak homojen katalizörlü biyodizel üretimi, reaksiyon sırasında istenmeyen bir durum olan sabun oluşumu, biyodizel saflaştırması sırasında çok fazla temiz su tüketimi, atık su deşarjı ve katalizörü uzaklaştırmada yaşanan zorluklar gibi pek çok dezavantaj içermektedir. Biyodizel üretiminde heterojen katalizörlerin (özellikle mükemmel katalitik aktiviteye sahip olan CaO' in) kullanımı ise, tepkimeyi basitleştirmekte ve yukarıda sayılan dezavantajları ortadan kaldırmaktadır. Çalışmanın amacı, kalsiyum zengini atıklardan hazırlanan heterojen katalizörlerin biyodizel üretiminde kullanımını araştırmaktır. Bu çalışmada, CaCO3 içeren farklı atıklardan kalsinasyon yoluyla heterojen katalizörler sentezlenmiştir. Şeker fabrikası atığı, mermer tozu, atık yumurta kabuğu, deniz kabuğu ve atık fayanslardan hazırlanan katalizörler, XRD, BET, TGA ve SEM analizleri ile karakterize edilmiştir. Hazırlanan her bir katalizör kullanılarak, aynı reaksiyon şartlarında (ağırlıkça %5 katalizör miktarı, 15:1 metanol:yağ molar oranı, 60oC reaksiyon sıcaklığı ve 2 saat reaksiyon süresi) ayçiçek yağı biyodizeli üretilmiştir. Katalizörlerin katalitik aktivitelerini karşılaştırmak için, onlardan üretilen biyodizel örneklerinin yağ asiti metil ester (YAME) verimleri ve bazı yakıt özellikleri analiz edilmiştir. Deneysel sonuçlar, en yüksek biyodizel verimine mermer tozu (%89.14) ve şeker endüstrisi atığı (%87.64) ile ulaşıldığını, atık fayansın ise biyodizel üretiminde hiçbir katalitik etkisinin olmadığını göstermiştir. Sonuç olarak denilebilir ki, bu çalışma ılımlı reaksiyon şartları ve atık değerlendirmesi içermesi, biyodizelin saflaştırılması sırasında temiz su tüketimi ve atık su deşarjı içermemesinden dolayı, biyodizelin katalizörden kaynaklı üretim maliyetlerini azaltabilir ve çevreye fayda sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
Biodiesel, which is a clean and sustainable energy source, is produced by the transesterification of vegetable or animal oils with an alcohol such as methanol/ethanol, generally using a homogeneous catalyst. However, the production of biodiesel with homogeneous catalyst has many disadvantages such as soap formation, which is an undesirable situation during the reaction, too much clean water consumption during biodiesel purification, waste water discharge and difficulties in catalyst removal. The use of heterogeneous catalysts (especially CaO, which has excellent catalytic activity) in biodiesel production simplifies the reaction and eliminates the disadvantages mentioned above. The aim of the study is to investigate the use of heterogeneous catalysts prepared from calcium-rich wastes in biodiesel production. In this study, heterogeneous catalysts have been synthesized by calcination from different wastes containing CaCO3. Catalysts prepared from sugar factory waste, marble dust, waste eggshells, seashells and waste faiences, were characterized by XRD, BET, TGA and SEM analysis. Sunflower oil biodiesel was produced using each catalyst under the same reaction conditions (5% catalyst amount (w / w), 15: 1 methanol / oil molar ratio, 60°C reaction temperature and 2 hours reaction time). In order to compare the catalytic activities of the catalysts, the fatty acid methyl ester (FAME) yields and some fuel properties of the biodiesel samples produced from them were analyzed. Experimental results showed that the highest biodiesel yield was achieved with marble dust (89.14%) and sugar industry waste (87.64%), while waste faience had no catalytic effect in biodiesel production. As a result, it can be said that this study can reduce the catalyst-related production costs of biodiesel and benefit the environment, since it includes moderate reaction conditions and waste assessment, and does not include clean water consumption and waste water discharge during the purification of biodiesel.
Benzer Tezler
- Novel biopolymer applications as adsorbent, drug encapsulation and controlled drug release agents
Adsorban, ilaç kapsülleme ve kontrollü ilaç salımı ajanları olarak yeni biyopolimer uygulamaları
NİLAY KAHYA
Doktora
İngilizce
2023
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA BERKER
- Kalsiyum boratlarda sodyum borhidrür üretimi ve üretimi etkileyen parametrelerin incelenmesi
Sodium borohydride production by using calcium borates and investigation of processing parameters
ÜLKÜ BANU SARIALİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
- Kalsiyum silikat içerikli materyallerin cam iyonomer esaslı materyallere bağlanma dayanımının değerlendirilmesi
Evaluation of adhesive strength of different restorative materials to calcium silicate based materials
RUKEN ERGÜL
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2022
Diş HekimliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiÇocuk Diş Hekimliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇKİN AKSU
- Kalsiyum ve fosfat içerikli farklı remineralizasyon ajanlarının yapay mine çürükleri üzerine etkisi
The effect of various remineralizing agents containing calcium and phosphate on the artificial enamel caries
MERVE ATAŞ DEMİR
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2018
Diş HekimliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiPedodonti Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU HAZAR BODRUMLU
- Farklı kalsiyum içerikli yemlerle beslemenin, tatlı su ıstakozu (Astacus leptodactylus, Esch., 1823)'nun büyüme, yaşama oranı ve kabuk değişimi üzerine etkileri
Effect of the different dietary calcium levels on growth, survival rate and moulting of the fresh water crayfish (Astacus leptodactylus, Esch., 1823)
MEHMET CİLBİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Su ÜrünleriSüleyman Demirel ÜniversitesiSu Ürünleri Yetiştiriciliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM DİLER