Biyodizel üretilmesinde doğal zeolit katalizörlerin geliştirilmesi
Improving of natural zeolite catalysts for biodiesel production
Yazar: NEZAHAT İPTEŞ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OĞUZ AKPOLAT
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Yapılan çalışmada, biyodizel üretimi amacıyla ticari kanola yağının sıvı fazda transesterifikasyon reaksiyonu, modifiye edilmiş Bigadiç doğal zeolit katalizörü eşliğinde metanol varlığında gerçekleştirilmiştir. Bu konuda daha önce yapılan çalışmalarda saptanan en iyi reaksiyon koşulları için asidik karakteri geliştirilen katalizörün hazırlanma koşullarının optimizasyonunda çalışma parametrelerinin birbirleriyle olan etkileşimlerini de içeren istatistiksel deney tasarımı yapılmış ve bunun için modifiye edilmiş tam faktöriyel tasarım yöntemi kullanılmıştır. Ölçülen deneysel verilerin istatistiksel değerlendirilmesi Design Expert programıyla gerçekleştirilmiş olup, parametrelerin etkileşimini de içeren cevap yüzey fonksiyonu denkleminin modeli aşağıdaki gibi seçilmiştir. Burada parametrelerin optimizasyonunda cevap yüzey fonksiyonu olarak tanımlanan (y) çoklu doymamış/doymuş ester oranlarını göstermektedir.
y= 25.59 + 1.21*Derişim + 0.71*Sıcaklık + 1.96*Süre – 5.21*Derişim*Sıcaklık – 4.46*Derişim*Süre – 4.46*Sıcaklık*Süre
Bu çalışmada biyodizel içerikleri için FTIR spektrumları incelenmesinde ölçüm kriteri olarak pik yükseklikleri alınmış olup, hazırlanan katalizörlerin karakterizasyonunda örneklerin BET yüzey alanları ve gözenek dağılımları ölçülmüştür, yine bu örneklerin XRD ve FTIR spektrumları incelenmiş olup, deneysel sonuçların irdelenmesinde TSEN14214 ticari kanola yağı rereferans alınmıştır. 
Biyodizel örneklerinin doymuş, tekli ve çoklu doymuş yağ asidi ve esterleri oranlarnın katalizör örneklerinin yüzey alanları, gözenek boyutları ile FTIR ve XRD spektrumlarının birlikte incelenmesi sonucunda, 1 M'lık derişim, 300C'lik ve 2 saatlik asitlendirme parametrelerinde 1 nolu katalizör ile hazırlanan biyodizelin ticari biyodizele en yakın özelliklere sahip olduğu ve bu katalizörün hazırlanma koşullarının bu parametreler çerçevesinde optimum kabul edilebileceği anlaşılmaktadır.

Abstract:
In this study, transesterification reaction of the commercial canola oil in the liquid phase in the presence of methanol was carried out by modified Bigadiç natural zeolite catalysts in order to produce biodiesel. In the optimization of the catalyst acidification parameters for the best reaction conditions identified in the reference studies, statistical experimental design including the interactions among the operating parameters was carried out and for this aim modified full factorial design method was used. Statistical evaluation of experimental data measured by the Design Expert Program was done, model equation of the response surface function including the interactions of the parameters was selected as follows. Where (y) defined as the response surface function in the optimization of the parameters gives the amount of polyunsaturated / saturated esters
y=25.59+1.21*Concentration+0.71*Time+1.96*Time5.21*Concentration*Temperature –4.46*Concentration*Time –4.46*Temperature*Time
In the study in analyzing of FTIR spectra for determination of biodiesel content peak heights are taken as measurement criteria, in the characterization of the catalyst were measured prepared samples' BET surface area and pore distribution and also examined XRD and FTIR spectra of the catalyst samples and, in the discussion of the experimental results the specifications of TSEN14214 commercial canola oil were taken as reference. 
As a result of examining of the ratios of saturated, mono-and polyunsaturated fatty acids and esters of biodiesel samples and the surface areas and of pore sizes of catalyst samples with FTIR and XRD spectra together it is understood that the specifications of 1 number biodiesel prepared at the acidification parameters of 1 M concentration, 300C temperature and 2 hour time were most near of those of commercial biodiesel and that the preparation conditions of this catalyst were accepted optimum under these parameters.