Catalytic hydrothermal conversion of biomass and model compounds with Brönsted and Lewis acid to platform chemicals
Biyokütle ve model bileşiklerin Brönsted ve Lewis asitleri ile platform kimyasallara katalitik hidrotermal dönüşümü
- Tez No: 675494
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT BALLİCE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Hava kirliliğini arttıran ve küresel ısınmaya neden olan, giderek azalan fosil yakıtların kullanımının yerini alternatif yenilenebilir enerji kaynakları almaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları, güneş, rüzgâr, hidrolik, jeotermal, dalga ve biyokütle olarak sınıflandırılabilir. Bu hususta, biyokütleden kimyasal ve biyokimyasal yöntemlerle sıvı ve gaz biyoyakıtlar ve çeşitli kimyasalların üretilmesi konusunda yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Bu projede lignoselülozik biyokütlenin 5-HMF, Levulinik asit gibi platform kimyasallara katalitik hidrotermal dönüşümü üzerine çalışılmıştır. İnülince zengin yer elması gerçek biyokütle olarak kullanılmıştır. Biyokütlenin temel yapıtaşlarını oluşturan selüloz, hemiselüloz ve lignin içeriklerini belirlemek amacıyla, deneysel çalışmalarda kullanılan yer elması öncelikle Van Soest analizine tabi tutulmuştur. Deneysel çalışmalarda, azot atmosferi altında, farklı biyokütle/çözücü (1g, 1.5g, 2g Yer Elması/22 ml Çözücü), sıcaklık (140, 160, 180 °C) ve pH (0.5, 1, 1.5 değerine sahip ve Brönsted asidi olarak seçilen H2SO4 çözeltisinde) koşullarında çalışılmıştır. Brönsted asiti varlığında, 20, 40, 60 ve 120. dakikalarda numuneler alınarak, deneyler kesikli otoklav tipi reaktörlerde gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu koşullarda AlCl3, ZnCl2 ve CrCl3 gibi Lewis asitlerinin de reaksiyon ürünlerinin verimi üzerine olan etkisi araştırılmıştır. Bunun yanı sıra Brönsted ve Lewis asitlerinin sinerjik etkileri de araştırılarak sonuçlar değerlendirilmiştir. Belirlenen reaksiyon koşulları arasında, biyokütleden platform kimyasallara dönüşümde optimum koşullar saptanmıştır. Elde edilen sıvı ürünlerin HPLC ve TOC analizleri yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
Usage of fossil fuels which increase air pollution and cause global warming is replaced by alternative renewable energy sources. Renewable energy sources can be classified as solar, wind, hydraulic, geothermal, wave and biomass. In this regard, intensive studies are carried out on the production of liquid and gaseous biofuels and various chemicals from biomass by chemical and biochemical methods. In this project, the catalytic hydrothermal conversion of biomass to platform chemicals such as 5-HMF and Levulinic acid was studied. Jerusalem artichoke was selected as inulin rich real biomass feedstock. Van Soest analysis was performed on jerusalem artichoke that used in experimental studies to determine it's cellulose, hemicellulose and lignin content. In the experimental studies, under nitrojen atmosphere, at different biomass/solvent ratios (1 g, 1.5g, 2g Jerusalem Artichoke/22 ml solvent), 140, 160, 180 °C temperature ranges, pH values of 0.5, 1, 1.5 H2SO4 solution as a selected Brönsted acid conditions were studied. Samples were taken at 20, 40, 60 ve 120. minutes. Experiments were carried out at batch autoclave reactors. At this conditions the yield of Lewis acids such as AlCl3, ZnCl2 and CrCl3 on biomass conversion was studied. The synergistic effect of Lewis and Brönsted acids were investigated and results were evaluated. The optimum condition for the conversion of biomass to platform chemicals among the selected reaction conditions was obtained. Analysis of liquid products by HPLC and TOC were carried out.
Benzer Tezler
- Bazı atık biyokütle kaynaklarından 5-hidroksimetilfurfural ve levulinik asit eldesi için katı asit katalizörlerin geliştirilmesi ve aktivitelerinin incelenmesi
Investigation and development of solid acid catalyts from some waste biomass sources for production of 5-hydroxymethylfurfural and levulinic acid
DİLEK ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBursa Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK KAYA ÖZSEL
- Biyokütlenin hidrotermal sıvılaştırma parametrelerinin deneysel tasarım yaklaşımıyla optimizasyonu
Optimization of hydrothermal liquefaction parameters of biomass by experimental design approach
GAMZE NUR AYKAÇ
- Çeşitli katalizörlerin hidrotermal biyokütle dönüşümünden elde edilen gaz fazın verimine ve bileşimine etkisinin incelenmesi
Investigation of the catalytic effect of various catalysts on the yield and the composition of gaseous products obtained from the hydrothermal conversion of biomass
MUSTAFA KARATOK
- Süperkritik su ortamında 2-propanolün Ni/Al2o3 ve Ru/Al2o3 katalizörü kullanılarak gazlaştırılması
Gasification of 2-propanol in supercritical water by using Ni/Al2o3 and Ru/Al2o3 catalysts
YAĞMUR KARAKUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT AKGÜN
- Süperkritik su ortamında zeytin karasuyunun PT katalizörü kullanılarak hidrotermal arıtımı ve gazlaştırılması
Hydrothermal treatment and gasifivation of olive mill wastewater using platin catalyst in supercritical water
SİNAN KUTLUAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT AKGÜN