Torrefaksiyon ön işleminin mikroalgin pirolizi üzerine etkisi
Effect of torrefaction pretreatment on pyrolysis of microalgae
- Tez No: 957517
- Danışmanlar: PROF. DR. MELEK YILGIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimyasal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Mikroalg biyokütlesi, biyoyakıt ve diğer değerli ürünlerin üretimi için üçüncü nesil umut verici hammaddedir. Mikroalg mevcut enerji mahsullerine göre en büyük avantajları daha hızlı büyüme oranlarına sahip olmaları ve gıda üretimiyle rekabet etmemeleridir. Bu çalışmada Spirulina Platensis mikroalgin piroliz ürün verimleri üzerine torrefaksiyon ön işlemin etkisinin araştırılması amaçlandı. Bu amaçla çalışmada ilk olarak mikroalge üç farklı sıcaklık (220, 260 ve 300 oC) ve 1 saatlik işlem süresinde torrefaksiyon işlemi uygulandı. Daha sonra torrefiye mikroalg örnekleri ve işlem görmemiş mikroalg üç farklı sıcaklık (400, 500 ve 600 oC) ve 1 saatlik işlem süresinde piroliz işlemine tabi tutuldu. İşlem görmemiş mikroalg ve mikroalgin torrefaksiyon işleminden elde edilen torrefiye mikroalgin ve piroliz işleminden elde edilen karbonize katı örneklerinin karakterizasyonu amacıyla kısa ve kesin analizler ve Fourier Transform Infrared Spektrofotometre (FTIR) analizi yapıldı. Ayrıca farklı sıcaklıklarda elde edilen torrefiye mikroalgin yanma davranışını ortaya koymak amacıyla Termal Gravimetrik Analizi (TGA) incelendi. Spirulina Platensis'in torrefaksiyon işleminde sıcaklık arttıkça katı ürün veriminin azaldığı; buna paralel olarak sıvı ürün veriminin arttığı tespit edilmiştir. Torrefaksiyon işleminden elde edilen torrefiye mikroalgin (katı ürün) kısa analiz sonuçları sabit karbon oranın torrefaksiyon şiddetiyle arttığını, uçucu madde ve kül miktarlarının torrefaksiyon sıcaklığıyla azaldığını göstermiştir. Torrefiye mikroalgin üst ısı değeri torrefaksiyon sıcaklığıyla artış gösterirken tutuşma sıcaklıkları işlem görmemiş mikroalgden yüksek olarak belirlenmiştir. İşlem görmemiş mikroalgin ve farklı sıcaklıklarda elde edilen torrefiye mikroalgin piroliz sonuçları torrefaksiyon ön işleminin katı ürün verimi (karbonize katı ürün) üzerinde etkili olduğunu göstermiştir. Torrefiye mikroalgin pirolizinden elde edilen karbonize katı örneklerin üst ısı değerleri torrefiye mikroalg örneklerinden düşük olduğu belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Microalgae biomass is a promising third-generation raw material for the production of biofuels and other valuable products. The greatest advantages of microalgae over current energy crops are that they have faster growth rates and do not compete with food production. This study aimed to investigate the effect of torrefaction pretreatment on the pyrolysis product yields of Spirulina Platensis microalgae. For this purpose, microalgae were first torrefacted at three different temperatures (220, 260, and 300 oC) and for a 1-hour treatment time. Then, torrefied microalgae samples and untreated microalgae were subjected to pyrolysis at three different temperatures (400, 500, and 600 oC) and for a 1-hour treatment time. Proximate and ultimate analyses and Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR) analyses were performed to characterize the carbonized solid samples obtained from the torrefacted microalgae and the untreated microalgae, as well as the untreated microalgae and microalgae. Thermal Gravimetric Analysis (TGA) was also performed to reveal the combustion behavior of the torrefied microalgae obtained at different temperatures. In the torrefaction process of Spirulina Platensis, it was determined that solid product yield decreased as temperature increased, while liquid product yield increased concurrently. Proximate analysis results of torrefied microalgae (solid product) obtained from the torrefaction process showed that the fixed carbon content increased with torrefaction intensity, while volatile matter and ash amounts decreased with torrefaction temperature. The higher heating value of torrefied microalgae increased with torrefaction temperature, while ignition temperatures were higher than those of untreated microalgae. Pyrolysis results of untreated microalgae and torrefied microalgae obtained at different temperatures showed that torrefaction pretreatment was effective on solid product yield (carbonized solid product). The higher heating value of the carbonized solid samples obtained from the pyrolysis of torrefaction microalgae were determined to be lower than those of the torrefied microalgae samples.
Benzer Tezler
- Farklı biyokütle numunelerinden torrefaksiyon işlemi ile kaliteli yakıt peleti üretimi
Producing high quality fuel pellets by torrefaction of different biomass samples
YAĞMUR IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Upgrading fuel characteristic of poultry sludge via wet torrefaction
Islak torefaksiyon yöntemi ile kanatlı çamurunun yakıt özelliğini geliştirme
İBRAHİM DİKER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKTÜRK MEMDUH ÖZKAN
- Ateş dikeni (Pyrancantha coccinea) bitkisi meyvesinden biyo kömür üretimi
Biochar production from firethorn plant (Pyrancantha coccinea) fruits
BÜŞRA ŞEFLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURSUN PEHLİVAN
- Tarımsal atıkların inert ve durgun hava ortamında torrefaksiyonu
Torrefaction of agricultural wastes in inert and stagnant air environment
NAZLI ÇAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESLİHAN DURANAY
- Tavuk gübresi işleyen bir biyogaz tesisinin katı fermente ürününden üretilen biyopeletlerin biyoyakıt ve aktif karbon olarak kullanım potansiyelinin araştırılması
Investigating the potential of utilizing biogas solid digestate pellets of a biogas plant operating on chicken manure as solid biofuels and activated carbon
MEHMET SOLAK
Doktora
Türkçe
2024
ZiraatIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiTarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL EKİNCİ