Valorization of biomass for fuel and chemicals production
Yakıt ve kimyasal üretimi için biyokütlenin değerlendirilmesi
- Tez No: 813924
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Artan nüfus ve dünya çapındaki gelişme nedeniyle hızla artan küresel enerji talebi, CO2 emisyonu ile ciddi çevresel bozulmaya neden olan sınırlı fosil yakıt kullanımının artması, enerji için yeşil, yenilenebilir ve sürdürülebilir alternatif kaynaklar bulma konusundaki ilgiyi artırmıştır. Sıvılaştırma yoluyla çeşitli biyokütlelerden üretilebilen biyo-yağ, ileride fosil yakıtların yerini alabilecek umut vadeden bir adaydır. Türkiye, yüzde 27'si, çoğunluğunu meşe ağaçlarının oluşturduğu, ormanlarla kaplı bir ülkedir. Bu nedenle, endüstriyel uygulamalardan ve hasattan kaynaklanan ucuz bir lignoselülozik hammadde olan orman kalıntıları için büyük bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmada, meşe ağacı parçacıklarının termal sıvılaştırılması, suyun yanı sıra etanol, 1-bütanol ve 1,4-dioksan gibi çeşitli çözücüler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneyler kesikli reaktörde farklı sıcaklıklarda (210oC, 240oC ve 270oC) 1 ve 2 saat bekletme süresinde yapılmıştır. En iyi sıcaklık olarak belirlenen 270oC'de ve optimum kalma süresi olan 1 saat sonucunda elde edilen biyo-yağ numuneleri TGA, CHNS element analizörü, FTIR ve GC-MS ile analiz edilmiştir. Enerji geri kazanımı hesaplamalarına göre, sıvılaştırma işlemine tabi tutulmamış meşe ağacı parçalarının enerji verimliliğinin arttırılması, biyo-yağ verimine ve kalitesine bağlı olarak tüm solvent türleriyle başarılmıştır. 1,4-dioksan %51,8 ile maksimum biyo-yağ veriminde en iyi performansı göstermiştir. Biyo-yağların üst ısıl değerleri 22,1 ila 35 MJ/kg arasında değişmektedir. Fenolik gruplar, elde edilen biyo-yağların baskın bileşenleri iken, alkollerin, ketonların ve asitlerin yoğunluğu, kullanılan solvent türüne bağlı olarak değişmiştir.
Özet (Çeviri)
Rapidly increasing global energy demand resulting from the growing population and worldwide development increased consumption of limited fossil fuel usage that causes severe environmental deterioration by CO2 emission have sparked interest in finding green, renewable, and sustainable alternative sources for energy. Bio-oil, derived by several biomass via liquefaction, is a promising candidate to replace fossil fuels. Turkey is a country, 27% of which is covered with forests (mostly oak trees). Therefore, it has great potential for cheap lignocellulosic feedstock forest residues from industrial applications and harvesting. In the present study, the thermal liquefaction of oak wood particles (OWP) was performed using various solvents besides water, such as ethanol, 1-butanol, and 1,4-dioxane. The experiments were carried out in a batch reactor for 1 and 2 h residence time at different temperatures (210oC, 240oC, and 270oC). Bio-oil samples obtained at best reaction temperature, 270oC, optimum residence time, 1 h, were analyzed with TGA, CHNS elemental analyzer, FTIR, and GC-MS. Based on energy recovery calculations, the enhancement of pristine OWP's energy efficiency depends on bio-oil yield, and quality was confirmed for all solvent types. 1,4-dioxane showed the best performance in yielding the maximum bio-oil with 51.8%. The higher heating values of the bio-oils ranged from 22.1 to 35 MJ/kg. Phenolic groups were the predominant components of bio-oil produced from OWP, while intensity of alcohols, ketones, and acids varied based on using solvents.
Benzer Tezler
- Lignoselülozik biyokütlenin organosolv yöntemiyle fraksinasyonu: Selüloz ve lignin fraksiyonlarının valorizasyonu
Fractionation of lignocellulosic biomass via organosolv pretreatment: Valorization of cellulose and lignin fractions
KÜBRA AL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL BAŞAKÇILARDAN KABAKCI
- Integrated nutrient removal and biogas production using microalgal and anaerobic microbial cultures
Mikroalgal ve anaerobik mikrobiyal kültürler ile entegre besiyer madde giderimi ve biyogaz üretimi
AYŞE ÖZGÜL ÇALICIOĞLU ŞENGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER
- Determination of gasification potential of municipal treatment plant sludge
Kentsel nitelikli arıtma çamurlarının gazlaştırma potansiyelinin belirlenmesi
ALİM GÜRGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AZİZE AYOL
- Catalytic depolymerization of scotch pine and lignin in supercritical ethanol
Sarıçam ve ligninin süperkritik etanolde katalitik depolimerizasyonu
CEYLANPINAR ATAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
- Kolza sap-samanı ısıl davranımının termogravimetrik yöntemle incelenmesi
Başlık çevirisi yok
BÜLENT D. ÇİFT
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU