Farklı türden atıkların pirolizi sonucu elde edilen pirolitik yağın yanma veriminin ve emisyon değerlerinin incelenmesi
Investigation of combustion efficiency and emission values of pyrolytic oil obtained by pyrolysis of different kinds of waste
Yazar: ÜNAL ERASLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ RAHMAN ÇALHAN
Karabük Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Deneysel olarak gerçekleştirilen çalışmada, farklı türden atıklar (ceviz kabuğu, fındık kabuğu ve plastik şişeler) toplanarak atık türlerinin oranları farklı olacak şekilde iki atık numunesi (1. Numune ve 2. Numune) şeklinde hazırlanmıştır. Hazırlanan bu atık numuneleri mikrodalga destekli piroliz sisteminde 750 W çalışma gücünde 30 dakika bekleme süresinde işleme alınmıştır. Mikrodalga destekli piroliz sisteminde reaksiyon ortamından oksijenin uzaklaştırılması için 0,3 L/dk oranında Azot gazı kullanılmıştır. Mikrodalga destekli piroliz işlemi sonucunda oluşan pirolitik yağların, filtrasyon, ekstraksiyon ve distilasyon işlemlerine tabi tutularak biyodizel kalitesi iyileştirilmeye çalışılmıştır. İyileştirme işlemleri sonrasında iki farklı atık numunesinden elde edilen biyodizel yakıtlar, standart dizel yakıt ile %10, %20 ve %30 oranlarında karıştırılarak N1 ve N2 yakıtları oluşturulmuştur. Daha sonra oluşan biyodizel yakıtlar tek silindirli düşük güçlü dizel motorda, farklı motor yüklerinde (250, 500, 750 ve 1000 W) test edilmiştir. Motorda kullanılan yakıtların farklı yüklerde motor performansı ve egzoz emisyon değerleri (CO, HC ve CO2) incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda oluşturulan N1 ve N2 yakıtlarının standart dizel yakıta göre CO emisyon değerlerinde belli miktarda artış yaşansa da genel anlamda düşüş görülmüştür. HC emisyon değerleri için ise oluşturulan N1 ve N2 yakıtlarının, standart dizel yakıtlara göre HC emisyonlarında önemli bir düşüş sağladığı görülmüştür.

Abstract:
In the experimental study, different types of waste (walnut shell, hazelnut shell and plastic bottles) were collected, and two waste samples (1st sample and 2nd sample) were prepared with different ratios of waste types. These prepared waste samples were processed in a microwave assisted pyrolysis system at a working power of 750 W for 30 minutes. Nitrogen gas at the rate of 0.3 L/min was used to remove oxygen from the reaction medium in the microwave assisted pyrolysis system. Biodiesel quality was tried to be improved by subjecting the pyrolytic oils formed as a result of microwave assisted pyrolysis process to filtration, extraction and distillation processes. After the remediation processes, biodiesel fuels obtained from two different waste samples were mixed with standard diesel fuel at the rates of 10%, 20%, and 30% to form N1 and N2 fuels. Subsequently, biodiesel fuels were used in a single-cylinder low-power diesel engine at different engine loads (250, 500, 750, and 1000 W). Engine performance and exhaust emission values (CO, HC, and CO2) of the fuels used in the engine at different loads were investigated. Although there is a certain increase in the CO emission values of the N1 and N2 fuels, which were created as a result of the experimental studies, compared to the standard diesel fuel, a decrease was observed in general. For HC emission values, it has been observed that the N1 and N2 fuels created provide a significant decrease in HC emissions compared to standard diesel fuels.