Tall yağı esaslı biyodizel ve yakıt katkı maddesi üretimi ve bunların dizel motor performansı üzerindeki etkileri
The production of tall oil based biodiesel and fuel additives, the effects of these on performance of diesel engine
Yazar: ALİ KESKİN
Danışman: DOÇ.DR. METİN GÜRÜ ; PROF.DR. DURAN ALTIPARMAK
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2005
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
m TALL YAĞI ESASLI BIODIZEL VE YAKIT KATKI MADDESİ ÜRETİMİ VE BUNLARIN DİZEL MOTOR PERFORMANSI ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ (Doktora Tezi) Ali KESKİN GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Haziran 2005 ÖZET Meydana gelen enerji krizleri, çevresel kaygılar ve ayrıca petrole olan bağımlılıkların artması nedeni ile alternatif yenilenebilir enerji kaynakları alanında araştırmalar büyük bir hızla devam etmektedir. Bunlardan bir tanesi de dizel yakıtına alternatif olan biyodizeldir. Bu çalışmada kağıt fabrikalarında üretim esnasında yan ürün olarak ortaya çıkan tali yağının, biyodizel ve yakıt katkı maddesi üretiminde kullanımı araştırılmıştır. Ham tali yağı distile edilerek reçine ve yağ asitlerine ayrılmıştır. Tali yağı yağ asitlerinden metil ester (Biyodizel) üretilip, fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiştir. Tall yağı reçine asitleri NiO, M0O3, MgO, MnO2 ve C03O4 bileşikleri ile reaksiyona sokularak metalik yakıt katkı maddeleri sentezlenmiştir. Tali yağı metil esterinin dizel yakıtı ile %60 oranındaki karışımına, metalik yakıt katkı maddeleri 4 umol/1, 8 umol/1 ve 12 umol/1 oranlarında dozlanarak deney yakıtları elde edilmiştir. Katkı maddeleri biyodizel yakıtların yakıt özelliklerinde iyileşmeler sağlamıştır. Deney yakıtları tek silindirli modifiye edilmemiş bir dizel motorunda tam yük şartlarında denenerek performans ve emisyon değerleri belirlenmiştir. Deney yakıtları tork ve güç değerlerinde dizel yakıtı değerlerine göre artış eğilimleri göstermiştir. Özgül yakıt tüketimim değerleri büyük oranda deney yakıtlarınınIV ısıl değerlerine bağlı olarak artışlar göstermiştir. Emisyon değerlerinde önemli ölçüde iyileşmeler tespit edilmiştir. Deney yakıtları fiziksel ve kimyasal özelliklerinin dizel yakıtı değerlerine yakın olması ile birlikte motor performans ve emisyon sonuçlarındaki iyileşmeler nedeni ile dizel yakıtına alternatif olabileceği sonucuna varılmıştır. Bilim Kodu : 708 Anahtar Kelimeler : Tali yağı metil esteri, Biyodizel, Yakıt katkı maddesi, Dizel yakıtı Sayfa Adedi : 147 Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Duran ALTIPARMAK, Doç. Dr. Metin GÜRÜ

Abstract:
THE PRODUCTION OF TALL OIL BASED BIODIESEL AND FUEL ADDITIVES, THE EFFECTS OF THESE ON PERFORMANCE OF DIESEL ENGINE (Ph.D. Thesis) Ali KESKİN GAZI UNIVERSITY INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY June 2005 ABSTRACT In order to solve energy crisis, to avoid the dependence for petroleum and to decrease the environmental concern, investigations on alternative renewable energy resources have been continued. One of the alternative renewable energy sources is biodiesel for diesel engine. In this work, biodiesel and fuel additive were produced from crude tall oil that is a by-product in the pulp manufacturing by craft or sulphate pulping process. Fatty acids and resinic acids were obtained from crude tall oil by fractional distillation. Tall oil methyl ester (biodiesel) was produced from fatty acids. Fuel properties of biodiesel are determined. Resinic acids was reacted with NiO, M0O3, MgO, Mn02 ve C03O4 for production of metallic fuel additives. Each one of the metallic fuel additives was added at rate of 4 umol/1, 8 umol/1 and 12 umol/1 to mixture of 60% tall oil methyl ester / 40% diesel fuel for preparing test fuels. Metallic fuel additives improved fuel properties of biodiesel fuels. Biodiesel fuels were tested in an unmodified direct injection diesel engine at full load condition for different engine speeds. Engine torque and power values shoved trend of increasing with biodiesel fuels. In addition exhaust emission profile of engine improved.VI It was concluded that biodiesel fuels would be an alternative fuel to diesel engine, because of improving engine performance and emission results, similar properties of biodiesel fuels with diesel fuels. Science Code : 708 Key Words : Tall oil methyl ester, Biodiesel, Fuel Additive, diesel fuel, Page Number: 147 Advisers : Prof. Dr. Duran ALTIPARMAK, Assoc. Dr. Metin GÜRÜ