Atık lastikten elde edilmiş pirolitik sıvının asidik kükürt giderim işleminin optimizasyonu
Optimization of acidic desulphurization of waste tire derived pyrolytic oil
Yazar: HÜSEYİN AĞAÇKESEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA YEŞİM HOPA
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Atık lastikler çevre kirliliğine neden olan ve polimerik özellikte olduğundan yok olması çok uzun yıllar süren malzemelerdir. Sürekli gelişen otomotiv sanayisi ve artan lastik tüketimi nedeniyle atık lastik oluşumu günden güne artmakta ve bunların geri dönüşümü üzerine araştırmalar yapılmaktadır. Piroliz atık lastiklerin değerli kimyasallara ve yakıtlara dönüştürülmesinde verimli bir yöntemdir. Ancak, lastik dayanıklılığını arttırmada kullanılan kükürt içerikli maddeler piroliz sonrası elde edilen ürünlerin içerisinde yer almakta ve tekrar çevresel sorunlar yaratmaktadır. Bu durum, piroliz sonrası elde edilen ürünlerin kullanımını kısıtlamaktadır. Bu çalışmada atık lastiklerin pirolizi sonucu elde edilmiş pirolitik sıvının asidik ortamda kükürt giderme işlemi yapılmıştır. Pirolitik sıvının yüksek kükürt içeriğini azaltmak amacıyla H2SO4 çözeltisi kullanılmıştır. Çalışmada H2SO4 konsantrasyonu, bekleme süresi ve karıştırma süresi faktörlerinin kükürt giderim işlemine etkisi araştırılmıştır. Çalışmada, bu üç faktörün farklı kombinasyonlarını kullanarak 8 farklı deney tasarlanmıştır. Kükürt giderim işlemi gerçekleştirilen her numunenin kükürt içeriği XRF yöntemiyle analiz edilmiştir. Optimum kükürt giderme verimi ve koşulları MINITAB 17 yazılımından faydalanılarak tespit edilmiştir. %10 H2SO4 çözeltisi, 1 saat karıştırma ve 8 saat bekleme süresi ile yapılan desülfürizasyon işlemi kükürt gideriminin en yüksek olduğu parametreler olduğu görülmüştür. Bu parametreler kullanılarak %32 oranında kükürt giderimi sağlanmıştır. 
Tüm numunelerin yoğunluk, viskozite ve pH değerleri belirlenmiştir. Seçilen numunelerin kalorifik değerleri tespit edilmiştir. Optimum koşullarda elde edilmiş numunenin içerdiği kimyasal bileşikleri detaylı olarak tespit etmek amacıyla GC-MS analizi yapılmıştır.

Abstract:
Waste tires are environment polluting materials which dissolve in very long years because of being polymeric. Because of the constantly developing automotive industry and increased tire consumption, waste tire formation is increasing day by day and researches on their recycling are being done. Pyrolysis is an efficient method of converting waste tires into valuable chemicals and fuels. However, sulfur-containing materials used to increase tire durability are contained within products obtained after pyrolysis and are again causing environmental problems. This restricts the use of products obtained after pyrolysis. In this study, in acidic environment desulfurization of pyrolytic fluid obtained from pyrolysis of waste tires is done.  The H2SO4 solution was used to reduce the high sulfur content of the pyrolytic fluid. The effect of H2SO4 concentration, duration and mixing time factors on the desulfurization process was investigated in the study. In the study, 8 different experiments were designed using different combinations of these three factors. The sulfur content of each sample subjected to desulfurization was analyzed by XRF method. Optimum desulphurization yield and conditions were determined using MINITAB 17 software. 10% H2SO4 solution, stirring for 1 hour and desulphurization with 8 hours of waiting time were found to be the parameters with the highest desulfurization. By using these parameters, 32% sulfur removal was achieved.
The density, viscosity and pH values of all samples were determined. Calorific values of the selected samples were determined. GC-MS analysis was carried out in order to determine in detail the chemical compounds contained in the sample obtained under optimum conditions.