Geri Dön

Valorization of biomass for fuel and chemicals production

Yakıt ve kimyasal üretimi için biyokütlenin değerlendirilmesi

  1. Tez No: 813924
  2. Yazar: BULUTCEM ÖCAL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ASLI YÜKSEL ÖZŞEN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2024

    EnerjiYalova Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİBEL BAŞAKÇILARDAN KABAKCI

  2. 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

    İngilizce

    2013

    Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. GÖKSEL NİYAZİ DEMİRER

  3. Determination of gasification potential of municipal treatment plant sludge

    Kentsel nitelikli arıtma çamurlarının gazlaştırma potansiyelinin belirlenmesi

    ALİM GÜRGEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Çevre MühendisliğiDokuz Eylül Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AZİZE AYOL

  4. Catalytic depolymerization of scotch pine and lignin in supercritical ethanol

    Sarıçam ve ligninin süperkritik etanolde katalitik depolimerizasyonu

    CEYLANPINAR ATAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU

  5. Kolza sap-samanı ısıl davranımının termogravimetrik yöntemle incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    BÜLENT D. ÇİFT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU