Pirinanın montmorillonit destekli metal katalizörler varlığında hidrotermal sıvılaştırılması
Hydrothermal liquefaction of olive oil solid mill waste with montmorillonite supported metal catalysts
Yazar: BURAK ÖZCAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR ZAFER HOŞGÜN
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyogaz = Biogas ; Hidrotermal yöntemler = Hydrothermal methods ; Katalizörler = Catalysts ; Pirina = Olive pomace

Özet:
Dünyada enerji ihtiyacının çoğunluğunu karşılayan fosil yakıt kaynaklarının sınırlı olması ve bu enerji kaynaklarının oluşturduğu çevresel kirlilik nedeniyle yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi artmıştır. Alternatif enerji kaynağı olarak biyokütlenin enerjiye dönüşüm teknolojisi üzerinde geliştirme çalışmaların arttığı bilinmektedir.
 Bu çalışmada, zeytin pirinasından hidrotermal sıvılaştırma yöntemi ile biyoyağ üretim verimi üzerine farklı katalizörlerin ve reaksiyon koşullarının etkisi incelenmiştir. Çalışmalarda katalizör olarak montmorillonit, kaolin ve bentonit kil çeşitlerinin etkisi incelenmiştir. Montmorillonit ile en yüksek biyoyağ verimi elde edilmiş, sonrasında montmorillonit üzerine sütunlama yöntemi 5 farklı metal (Krom, kobalt, çinko, mangan, nikel) yüklenmiş ve XRD, XRF, BET, SEM yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Nikel yüklü montmorillonit katalizörü ile sıvılaştırma koşullarının (sıcaklık, reaksiyon süresi, katalizör miktarı, katı-sıvı miktarı) etkisi incelenmiştir. Deneyler sonucu elde edilen biyoyağların içerikleri GC-MS ile ısıl değerleri ise elementel analiz ile belirlenmiştir. En yüksek biyoyağ verimi (%42,01) 275°C sıcaklık, 1g Ni/Mmt katalizör miktarı, 30dk reaksiyon süresi, 1/10 katı/sıvı oranı ile elde edilmiştir.

Abstract:
Due to the limited resources of fossil fuels, which supply most of the world's energy needs, and the pollution caused by these energy sources, the importance of renewable energy sources has increased. It is well known that development studies on the energy conversion technology of biomass as an alternative energy source are increasing.
In this study, the effects of different catalysts and reaction conditions on the efficiency of bio-oil production from olive pomace by hydrothermal liquefaction method were investigated. First, the effects of montmorillonite clay, kaolin clay and bentonite clay as catalysts were investigated. The highest yield of bio-oil was obtained with montmorillonite. Then 5 different metals (chromium, cobalt, zinc, manganese, nickel) were loaded on montmorillonite by pillaring method and characterized by XRD, XRF, BET, SEM methods. The effects of liquefaction conditions (temperature, reaction time, catalyst amount, solid-liquid amount) with the nickel-loaded montmorillonite catalyst were studied. The contents of the bio-oils obtained from the experiments were determined by GC-MS and the heating values were determined by elemental analysis. The highest bio-oil yield (42.01%) was obtained at a temperature of 275°C, a catalyst amount of 1g Ni/Mmt, a reaction time of 30 minutes and a solid-liquid ratio of 1/10.