Tavuk çiftliği atıklarının burgu reaktör sisteminde pirolizi
Pyrolysis of chicken farm wastes in auger reactor system
Yazar: HARUN UZUN
Danışman: DOÇ. DR. SELİM CEYLAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Samsun ilinde yaygın şekilde bulunan tavuk çiftliği atıklarının (pirinç kabuğu ile karışmış haldeki) piroliz işlemi 600 C sıcaklığında, 100 mL/dk'lık akış hızında 1 saatlik reaksiyon süresi boyunca burgu (auger) reaktörde gerçekleştirilmiştir. Ana reaktör sistemi olarak son yıllarda artarak ilgi gören, kullanımının kolay olması ve sürekli proses özelliği taşıması nedeniyle burgu reaktör kullanılmıştır. Piroliz sonucunda sıvı (biyoyakıt) ve katı (biyokok) ürünler elde edilmiştir. Zeolit katalizörünün biyoyakıt ürünü üzerine katalitik etkisi incelenmiş ve yorumlanmıştır. Ayrıca piroliz sonucu oluşan biyoyakıt ürününün yakıta dönüştürülebilme potansiyeli incelenirken, biyokok ürününün farklı kullanım potansiyelleri araştırılmıştır. Ham tavuk çiftliği atıklarının termal bozunma davranışları ve piroliz kinetikleri termogravimetrik analiz yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Örnekler eş zamanlı bir termogravimetrik analiz cihazı (TGA) ile inert azot atmosferinde oda sıcaklığından 900 ºC'ye farklı hızlarda ısıtılmıştır. Kinetik çalışmalar için termal verilere Dağılımlı Aktivasyon Enerjisi Metodu (DAEM) uygulanmış ve aktivasyon enerjisi (E) değerleri belirlenmiştir. Ham numune elementel analiz (% C, H, N, S ve O), XRF, FT-IR gibi analiz yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiştir. Burgu reaktörde piroliz sonucu elde edilen katı ve sıvı ürünler ise SEM-EDS, FT-IR, GC-MS gibi analiz teknikleriyle karakterize edilerek uygulama alanları araştırılmıştır.

Abstract:
In this study, the pyrolysis process of chicken farm wastes (mixed with rice husk) widely used in Samsun province was carried out in auger reactor at 600 C for 1 hour reaction time at 100 mL/min flow rate. As a main reactor system, auger reactor has been used in recent years due to its ease of use and continuous process characteristics. As a result of pyrolysis liquid (bio-oil) and solid (bio-char) products were obtained. The catalytic effect of zeolite catalyst on the bio-oil product was investigated and evaluated. In addition, the potential of bio-oil product to be converted to fuel, bio-char product has been investigated different application potentials. Thermal decomposition behavior of raw chicken farm wastes and catalytic pyrolysis kinetics were examined using a thermogravimetric analysis method. Samples are heated at different heating rates from room temperature to 900 ºC in an inert nitrogen atmosphere with a simultaneous thermogravimetric analyzer (TGA). For kinetic studies, TGA data was applied to the Distributed Energy of Activation Energy Model (DAEM) and the activation energy (E) values were determined. The raw sample was characterized using analysis methods such as ultimate analysis (% C, H, N, S and O), XRF and FT-IR. The biofuels (solid and liquid products) obtained as a result of pyrolysis in the auger reactor were characterized by ultimate analysis (% C, H, N, S and O), FT-IR, GC-MS analysis techniques and their application areas have been investigated.