Atık yağ ve fuzel yağından biyodizel eldesi /
Yazar: ARİFE KAZANÇ
Danışman: DOÇ. DR. AYTAÇ GÜLTEKİN
Karamanoğlu Mehmetbey Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Enerji = Energy
Dizin: Atık yağlar = Waste oils ; Biyodizel = Biodiesel ; Fuzel yağı = Fusel oil ; Transesterifikasyon = Transesterification

Özet:
Günümüzde, tükenmekte olan fosil kaynakların yerini yenilenebilir enerji kaynakları almaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyodizel, doğada kolayca bozunabilen, yapısı itibariyle toksik madde içermeyen, çevre dostu bir yakıt türüdür. Dizel motorlara uygulanabilecek modifikasyonla ya da bazı araçlarda ise modifikasyona gerek duyulmadan kullanılabilmektedir.
Ülkemizde belirli bir kullanım alanına sahip olmayan fuzel yağı, pancarından şeker üretimi yan ürünü olan melastan biyoetanol üretimi sırasında ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, Konya Şeker Tic. ve San. A.Ş. Çumra Şeker Entegre Tesisleri' nden alınan atık yemeklik yağ ile Çumra Şeker Entegre Tesisleri Biyoetanol Fabrikası' ndan alınan fuzel yağı kullanılarak NaOH katalizörlüğünde transesterifikasyon yöntemiyle Taguchi deneysel tasarım metoduna göre biyodizel üretiminin değerlendirilmesi üzerine çalışılmıştır. Üretilmiş olan biyodizelin TS EN 14214 standardına uygunluğu, viskozite, yoğunluk, %su muhtevası ve asit miktarı tayinlerine göre belirlenmiştir.
Deneyler, Taguchi deneysel tasarım metoduna göre atık yemeklik yağ/fuzel yağı molar oranı, % w/w katalizör oranı, reaksiyon sıcaklığı ve reaksiyon süresi olmak üzere 4 paremetre ve 4 seviyeli L16 ortagonal dizini olarak tasarlanmıştır. Yapılan deneyler sonucunda Taguchi deneysel tasarım metoduna göre optimum deney koşulları belirlenmiştir. Optimum deney koşullarının doğrulama deneyi; 1:6 atık yemeklik yağ/fuzel yağı molar oranı, atık yağın % 1,3 w/w NaOH katalizör oranı, 65oC reaksiyon sıcaklığı ve 75 dk reaksiyon süresinde yapılmıştır. Sonuç olarak en yüksek verim %86 ile doğrulama deneyinden elde edilmiştir. Biyodizel karakterizasyonunda; %su muhtevası: 418 ppm, asit sayısı: 0,61 mgKOH/g, yoğunluk: 0,892 g/cm3, viskozite: 5,70 mm2/s olarak bulunmuştur.

Anahtar Kelimeler: Atık yağdan transesterifikasyonla biyodizel, fuzel yağı, bazik katalizörle biyodizel üretimi

Abstract:
Today, renewable energy sources are taking the place of depleting fossil sources. Biodiesel, which is one of the renewable energy sources, is an environmentally friendly fuel type that is easily degraded in nature and does not contain toxic substances in its structure. It can be used with modification that can be applied to diesel engines or in some vehicles without the need for modification.
Fuzel oil, which does not have a specific usage area in our country, emerges during the production of bioethanol from molasses, which is a by-product of sugar production from beet. In this study, Konya Şeker Tic. and San. A.Ş.. It was studied on the evaluation of biodiesel production according to Taguchi experimental design method by using NaOH catalyzed transesterification method by using waste cooking oil taken from Çumra Şeker Integrated Facilities and fusel oil taken from Çumra Şeker Integrated Facilities Bioethanol Factory. The conformity of the produced biodiesel to the TS EN 14214 standard was determined according to the determination of viscosity, density, % water content and acid amount.
The experiments were designed according to the Taguchi experimental design method with 4 parameters including the molar ratio of waste cooking oil/fuzel oil, % w/w catalyst ratio, reaction temperature and reaction time, and a 4-level L16 orthogonal index. As a result of the experiments, optimum experimental conditions were determined according to the Taguchi experimental design method. Confirmation experiment of optimum experimental conditions; 1:6 waste cooking oil/fuzel oil molar ratio, 1.3% w/w NaOH catalyst ratio of waste oil, 65oC reaction temperature and 75 min reaction time.  As a result, the highest efficiency was obtained from the validation experiment with 86%. In biodiesel characterization; % water content: 418 ppm, acid number: 0.61 mgKOH/g, density: 0.892 g/cm3, viscosity: 5.70 mm2/s.

Keywords: Production of biodiesel by transesterification from waste oil, fusel oil, biodiesel with basic catalyst