Levulinic acid production by hydrothermal cracking of biomass and determination of kinetic parameters
Biyokütlenin hidrotermal parçalanması ile levulinik asit üretimi ve kinetik parametrelerin belirlenmesi
- Tez No: 819780
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAL CENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Fosil kaynaklarının azalması ve çevresel kaygılar, kimyasal üretimin yenilenebilir kaynaklardan araştırılması ihtiyacını artırmıştır. Biyokütle, yenilenebilir kaynaklardan değerli kimyasallar üretmek için potansiyel bir hammadde olarak kabul edilmektedir. Çeşitli yöntemlerle biyokütle dönüşümünün reaksiyon mekanizmalarını anlamak için kapsamlı çalışmalar yapılmaktadır. Bu projede biyokütlenin levulinik asit, 5 - hidroksimetilfurfural, formik asit ve asetik asit gibi çeşitli kimyasallara hidrotermal dönüşümü araştırılmıştır. Biyokütle hammaddesi olarak hindiba seçilmiştir. Katalizör olarak PTSA (p - Tolüen sülfonik asit), BSA (Benzensülfonik asit) ve LABSA (Lineer alkil benzen sülfonik asit) varlığında çeşitli reaksiyonlar gerçekleştirilmiştir. Deneyler, 180 - 220 °C'lik bir sıcaklık aralığı içinde, 100, 300 ve 600 mM'lık katalizör konsantrasyonları, 1g/25mL, 1.5g/25mL ve 2g/25mL'lik biyokütle - çözücü oranları ile110 dakikalık bir reaksiyon süresi boyunca gerçekleştirilmiştir. Her bir deneysel çalışmadan belirlenen zaman aralıklarında numuneler alınmıştır. Deneylerde elde edilen şeker monomerleri ve organik asitlerin miktarlarını belirlemek için sıvı ürünler HPLC analizine tabi tutulmuştur. Toplam organik karbon içeriklerinin belirlenmesi amacıyla sıvı ve katı ürünler için TOC analizi yapılmıştır. Ürünlerde oluşan farklı kimyasal bileşikleri belirlemek için GC - MS analizi yapılmıştır. Sıcaklık, zaman, katalizör ve besleme konsantrasyonları gibi parametrelerin ürün verimi ve bileşimi üzerine etkisi araştırılmıştır. Minitab programı ile maksimum verimi sağlayan reaksiyon koşullarını bulmak için optimizasyon yapılmıştır. Ayrıca reaksiyonların kinetik parametreleri MATLAB programı ile belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The decrease in fossil resources and environmental concerns has increased the need to research chemical production from renewable resources. Biomass is considered as a potential feedstock to obtain valuable chemicals from renewable resources. Extensive studies are carried out to understand the reaction mechanisms of biomass conversion by various methods. In this project, hydrothermal conversion of biomass to various chemicals such as levulinic acid, 5-hydroxymethylfurfural, formic acid and acetic acid was investigated. Chicory was selected as the biomass feedstock. Several reactions were carried out in the presence of PTSA (p-Toluene sulfonic acid), BSA (Benzenesulfonic acid) and LABSA (Linear alkyl benzene sulfonic acid) as catalysts. The experiments were performed within a temperature window range of 180-220 °C, 100, 300 and 600 mM catalyst concentrations, biomass to solvent ratios of 1g/25mL, 1.5g/25mL and 2g/25mL, for a reaction duration of 110 minutes. Numerous samples were taken from each experimental run at specified time intervals. The liquid products were subjected to HPLC analysis to determine the amounts of the sugar monomers and organic acids that were obtained in the experiments. TOC analysis was carried out for liquid and solid products to determine the total organic carbon contents. GC-MS analysis was conducted to determine the different chemical compounds that have formed in the aqueous products. The dependence of product yield and composition on parameters such as temperature, time, catalyst, and feed concentrations were investigated. Minitab software was used to find the optimum reaction conditions that provide the maximum yield. In addition, kinetic parameters of the reactions were determined with MATLAB software.
Benzer Tezler
- Gammarus spp.y-aminolevulinik asit dehitrataz enziminin kurşun ile olan inhibisyonu ve bazı biyokimyasal özellikleri
Biochemical properties of gammarus spp.y-amino levulinik acid dehydratase
MEHTAP KUTLU
Doktora
Türkçe
1996
BiyolojiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN ŞAHİN
- Tetrakarbonil pirol türü bileşiklerin sentezi
Synthesis of tetracarbonyl pyrrole compunds
ABDULLAH AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimyagerlik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET AKAR
- Bazı 5-(4-sübstitüebenziliden)-6-metil-3(4H)-piridazinon türevleri üzerinde çalışmalar
Studies on some 5-(4-substitutedbenzylidene)-6-methyl-3(4H)-pyridazinones
OYA ÜNSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe ÜniversitesiFarmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AYLA BALKAN
- Kurşuna maruz kalanlarda kan kurşun konsantrasyonu ve delta-amino levülinik asit dehidrataz aktivitesindeki değişikliklerin araştırılması
Başlık çevirisi yok
NAİL ÇETİN KÜSKÜ