Treatment of lignocellulosic biomass by co-solvent for high yield of saccharification: investigation of structural changes in biomass using FTIR analysis
Yüksek oranda şeker verimi için lignoselülozik biyokütlenin yardımcı çözücü ile işlemden geçirilmesi: FTIR analizi ile biyokütledeki yapısal değişikliklerin araştırılması
- Tez No: 765853
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT BALLİCE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Badem Kabuğu, Şekerleşme, yardımcı çözücü, Biomass, Almond Shell, Saccharification, Co-Solvent
- Yıl: 2022
- 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: 90
Özet
Petrol enerjisi sınırlamaları ve sera gazı emisyonlarıyla ilgili artan endişeler, alternatif enerji kaynaklarına yönelik araştırmalara olan ilgiyi artırıyor. Lignoselülozik biyokütle, biyoyakıt ve biyokimyasal üretim için en yüksek potansiyel hacme ve en düşük maliyete sahip olması nedeniyle alternatif enerji için ana seçimdir. Bu projede, lignoselülozik biyokütlede yüksek Oranda Şeker verimi ve yapısal değişiklikler için Yardımcı Çözücü işleminin etkileri araştırılmıştır. Badem kabukları gerçek bir biyokütle olarak kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda kullanılan badem kabuklarının selüloz, hemiselüloz ve lignin içeriğini belirlemek için Van Soest analizi yapılmıştır. Badem kabuğunun farklı çözücüler ve yardımcı çözücüler (su, etil asetat, aseton ve asetonitril suda 1: 1 oranında) kullanılarak kimyasal ön işlemle şekerleşmesi otoklav reaktörlerinde gerçekleştirilmiştir. Sıcaklık ve katı/çözücü oranı gibi reaksiyon koşulları sırasıyla 180 °C'de ve 2 g katı/18 mL çözücüde sabit tutuldu. Deneyler 20, 40 ve 60 dakika süreler için gerçekleştirilmiştir. Hem biyokütle numunesi hem de işlem sonrası katı bakiye FTIR analizi ile değerlendirilip ve lignin, hemi-selüloz ve selülozun yapısal ayrışması araştırılmıştır. Bunun yanı sıra çalışmamızın temelini teşkil eden şekerleşme ve oluşan şeker türleri ile oluşacak organik asitler için sıvı ürünün HPLC analizine tabi tutulmuştur. Ayrıca sıvı ve katı için TOC analizleri yapılmıştır. Bu sayede farklı çözücülerin yapısal etkileri değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Potential petroleum energy limitations and rising concerns about greenhouse gas emissions are driving up interest in research into alternate energy sources. Lignocellulosic biomass is a main choice for alternative energy since it has the highest potential volume and lowest cost for biofuel and biochemical production. In this project, the effects of co-solvent treatment for high saccharification yield and structural changes in lignocellulosic biomass were investigated. Almond shells were selected as a real biomass feedstock. A Van Soest analysis was performed on almond shells that were used in experimental studies to determine their cellulose, hemicellulose, and lignin content. The saccharification of almond shell by chemical pre-treatment using different solvents and co-solvents (water, ethyl acetate, acetone, and acetonitrile in water at a ratio of 1: 1) was carried out in the autoclave reactors. Reaction conditions such as temperature and solid/solvent ratio were held constant at 180 °C and 2 g solid/18 mL of solvent, respectively. The experiments were performed for 20, 40, and 60 minutes. Both the biomass sample and the post-treatment solid residue were evaluated by FTIR analysis, and the amount of breakdown of lignin, hemi-cellulose, and cellulose was investigated. In addition, the liquid product was subjected to HPLC analysis for the saccharification and sugar types that are the basis of our study and the organic acids that formed in the experiments. TOC analyses were carried out for liquids and solids. In this way, the structural effects of different solvents were evaluated.
Benzer Tezler
- Pamuk sapı ve selülozik katı atıkların sıvılaştırılmasında NABH4, MgCL2; MgCO3 ve kükürt'ün etkisinin araştırılması
Başlık çevirisi yok
ALİEKBER SOYSÜREN
- Biomethane potential of pre-treated macroalgae and corn stover by Trametes versicolor entrapped in Ca-alginate beads
Ca-alginat küreciklerine hapsedilmiş Trametes versicolor ile önarıtım yapılmış olan makroyosun ve mısır artıklarının biyometan potensiyeli
MAHİR BOZAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiÇevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHAR İNCE
- Anaerobik parçalanma prosesinin farklı sektörel atıklar için uygulanması
Application of anaerobic digestion process for different sectoral wastes
FATİH YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURİYE ALTINAY PERENDECİ
PROF. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA
- Katı yakıtların yanma reaktivitesinin farklı yaklaşımlarla incelenmesi
Investigation of combustion reactivity of solid fuels with different approaches
BUSE BİLKİÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN
- Biyokimyasal ve biyoyakıt üretimi için anaerobik olarak sindirilmiş biyokütlenin hidrotermal sıvılaştırılması/gazlaştırılması
Hydrothermal liquefaction/gasification of anaerobically digested biomass for biochemical and biofuel production
FATMA GAMZE BODUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TÜLAY GÜNGÖREN MADENOĞLU