Tarımsal atıklardan kalsiyum oksit (CaO) katalizör eldesi ve biyodizelde üretim potansiyelin incelenmesi
Obtaining calcium oxide (CaO) catalyst from agri̇cultural wastes and investigation of the production potential in biodiesel
- Tez No: 886065
- Danışmanlar: PROF. DR. NADİR DİZGE, DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜDAVERDİ ARSLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Biyodizel, çevre dostu ve sürdürülebilir bir enerji kaynağı olarak bitkisel veya hayvansal yağların metanol veya etanol gibi alkollerle transesterifikasyonu yoluyla üretilmektedir. Geleneksel yöntemde homojen katalizörler kullanılmakta olup, bu süreç bazı dezavantajlar barındırmaktadır: reaksiyon sırasında sabun oluşumu, biyodizelin saflaştırılması için aşırı su tüketimi, atık su deşarjı ve katalizörün uzaklaştırılmasının zorlukları gibi sorunlar mevcuttur. Buna karşın, heterojen katalizörlerin (özellikle üstün katalitik aktiviteye sahip olan CaO'in) kullanımı bu süreci basitleştirmekte ve belirtilen olumsuzlukları ortadan kaldırmaktadır. Bu çalışma, kalsiyum açısından zengin tarımsal atıklarından elde edilen heterojen katalizörlerin biyodizel üretiminde kullanımını araştırmayı amaçlamaktadır. Çalışmada, kalsinasyon yöntemiyle CaCO3 içeren ve tarımsal atık olarak değerlendirilen zeytin çekirdeğinden heterojen katalizör elde edilmiştir. Hazırlanan katalizörün, XRD, XRF ve SEM-EDX ile karakterizasyon analizleri gerçekleştirilmiştir. Karakterizasyon analizleri sonucunda ZÇ'nin ana bileşeninin CaCO3 olduğu ortaya çıkmıştır. Zeytin çekirdeği (ZÇ)'nin 900 °C'de iki saat boyunca kalsine edilmesiyle %51,8 verimle CaO katalizörü elde edilmiştir. Üretilen CaO katalizörünün atık yemek yağları kullanılarak transesterifikasyon yoluyla sıcaklık, süre, Metanol/Yağ molar oranı ve katalizör miktarı gibi biyodizel üretim parametreleri optimize edilmiştir. Optimizasyon deneyleri RSM deney tasarımı kullanılarak tasarlanmıştır. Optimizasyon deneyleri sonucunda 60 °C, 180 dakika, 10/1 M/Y Ms oranı ve ağırlıkça %5 katalizör miktarı kullanılarak %96,3'lük biyodizel üretimi elde edilmiştir. Ayrıca, atık zeytin çekirdeğinden elde edilen CaO bazlı katalizör, beş döngüye kadar yeniden kullanım kapasitesi göstermiştir. Sonuç olarak atık zeytin çekirdeğinden üretilen CaO katalizörü ile başarılı bir şekilde biyodizel üretimi gerçekleşmiştir.
Özet (Çeviri)
Biodiesel is produced by transesterification of vegetable or animal fats with alcohols such as methanol or ethanol as an environmentally friendly and sustainable energy source. In the traditional method, homogeneous catalysts are used, and this process has some disadvantages: soap formation during the reaction, excessive water consumption for purification of biodiesel, wastewater discharge and difficulties in removing the catalyst. On the other hand, the use of heterogeneous catalysts (especially CaO, which has superior catalytic activity) simplifies this process and eliminates the mentioned disadvantages. This study aims to investigate the use of heterogeneous catalysts obtained from calcium-rich agricultural wastes in biodiesel production. In the study, heterogeneous catalyst was obtained from olive pits containing CaCO3 by calcination method and evaluated as agricultural waste. Characterization analyzes of the prepared catalyst were carried out by XRD, XRF and SEM-EDX. As a result of the characterization analyzes, it was revealed that the main component of ZÇ was CaCO3. CaO catalyst was obtained with 51.8% yield by calcining olive pits (ZÇ) at 900 °C for two hours. Biodiesel production parameters such as temperature, time, Methanol:Oil molar ratio and catalyst amount were optimized by transesterification of the produced CaO catalyst using waste cooking oils. Optimization experiments were designed using RSM experimental design. As a result of the optimization experiments, 96.3% biodiesel production was obtained by using 60 °C, 180 minutes, 10/1 M/Y molar ratio and 5% catalyst amount by weight. In addition, the CaO-based catalyst obtained from waste olive pits has shown a reuse capacity of up to five cycles. As a result, biodiesel production has been successfully achieved with the CaO catalyst produced from waste olive seeds.
Benzer Tezler
- Sorption od cadmium and lead on activated carbons produced from resins and agricultural wastes
Reçine ve tarımsal atıklardan üretilen aktif karbonlar üzerinde kalsiyum ve kurşunun tutulması
AYDIN MERT AKGÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
DR. CEVDET ÖZTİN
- Farklı tarımsal atıklardan üretilen biyocharların çeşitli fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirlenmesi
Determination of various physical and chemical characteristics of biochars produced from different agricultural wastes
ÖMER BAYRAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
ZiraatGaziosmanpaşa ÜniversitesiToprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİKMET GÜNAL
- Farklı materyaller ile zenginleştirilen tavuk gübresi ve tarımsal atıklardan elde edilen kompostun toprak kalitesi ve mısır (Zea Mays L.) bitkisinin gelişimi üzerine etkilerinin belirlenmesi
Determining the effects of compost obtained from agricultural waste and chicken manure enriched with different materials on soil quality and development of corn (Zea Mays L.) plant
OSMAN MÜCEVHER
Doktora
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ DURSUN
- Buğday ve pirinç kabuğu külünden magnezyum silikat üretimi ve adsorpsiyon performansının incelenmesi
Magnesium silicate production from wheat husk and rice hull ash and investigation of adsoprtion performance
PINAR TERZİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİL YÜCEL
- Farklı toprak örneklerindeki mikroorganizmaların biyoteknolojik potansiyellerinin belirlenmesi
Determining the biotechnological potential of microorganisms in different soil samples
SUAT SEZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyolojiEskişehir Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BURÇİN MUTLU
DR. NİLGÜN POYRAZ