Katalitik hızlı pirolizin biyoyağ verim ve kalitesine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of catalytic fast pyrolysis on bio-oil yield and quality
Yazar: BEGÜM GÜZELÇİFTÇİ
Danışman: PROF. DR. HASAN MERDUN
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Biyoenerji = Bioenergy ; Biyokütle enerjisi = Biomass energy ; Katalitik = Catalytic ; Termal enerji = Thermal energy ; Yenilenebilir enerji kaynakları = Renewable energy resources

Özet:
Biyolojik olarak bozunabilen atıkların olumsuz çevresel etkilerini ortadan kaldırmak ve aynı zamanda bu atıkları enerji kaynağı olarak kullanarak verimli ürün biyoyağ'a dönüştürmek son zamanlarda yaygın bir şekilde araştırılmaktadır. Bu amaçla, yapılan çalışmada, biyokütle örneği olarak park-bahçe ve mutfak atıkları seçilmiş ve katalitik hızlı piroliz yöntemi uygulanarak, azot gazı akış hızı, katalizör partikül büyüklüğü ve katalizör miktarının ürün verimleri ve kalitesine etkileri incelenmiştir. Deneylerde katalizör olarak dolomit, piroliz sıcaklığı 500oC, bekleme süresi 5 dak., biyokütle miktarı 15 g ve biyokütle partikül boyutu 1-1,5 mm ile parametre değerleri sabit tutulmuştur. Çalışma sonuçlarına göre, biyokütle ortalama %41,8 oranında biyoyağa dönüşmüştür. Biyoyağ veriminin en yüksek sağlandığı katalizör parçacık boyutu 1-1,5 mm, katalizör miktarı (biyokütle:katalizör cinsinden) 5 ve 7,5 g ve azot gazı akış hızının ise 500 mL/dak olduğu gözlenmiştir. Bu verilere göre, parçacık boyutu ve katalizör miktarının artması biyoyağ verimini de arttırmıştır. Azot gazı akış hızının 500 mL/dak'dan daha yüksek değerlere arttırılmasıyla biyoyağ veriminde önemli bir artış gözlenmemiştir. Elde edilen biyoyağ örneklerinin bileşenlerini belirlemek amacıyla yapılan GC-MS analizi sonucunda biyoyağın en fazla levoglucosan ve daha sonra asetik asit, 1,2-benzenediol ve furfural alkol bileşiği içerdiği görülmüştür.

Abstract:
Obtaining the bio-oil is important to get rid of negative environmental impacts of biodegradable wastes. Converting these wastes to bio-oil energy are widely researched  in the recent years. With this aim, in this study, park-garden and food wastes were choosen as biomass samples. Parameters of nitrogen flow rate, catalyser particle size  and amount of catalzer were investigated on the bio-oil yield and quality by using catalytic fast pyrolysis. Dolomit catalyser, pyrolysis temperature (500oC), reaction time (5 min), biomass (15 g) and biomass particle size (1-1,5 mm) were remained stable. Based on the results, coversion of biomass to bio-oil was the %41. The highest yield of bio-oil was obtained in this experiment that catalyser particle size is 1-1,5 mm, amount of catalyser (biomass:catalyser) are 5 g and 7,5 g, nitrogen flow rate is 500 ml/min. According to the consequences, bio-oil yield increased depending on increasing both of particle size and amount of catalyser. There was no considerable change of bio-oil yield when nitrogen flow rate was increased more than 500 ml/min. Analysis of GC-MS determined the compounds of the obtained bio-oil samples it was observed that bio-oil contained levuglucosan, acetic acid, 1-2 benzenediol and furfural alcohol compounds progressively.