Farklı biyokütle-plastik karışımlarının termogravimetrik analiz yöntemiyle birlikte pirolizi ve elde edilen ürünlerin karakterizasyonu
Co-pyrolysis of different plastic and biomass waste mixtures by thermogravimetric analysis and the characterization of products
Yazar: ÖZGE ÇEPELİOĞULLAR
Danışman: PROF. DR. AYŞE E. PÜTÜN
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Biyokütle = Biomass ; Karakterizasyon = Characterization ; Piroliz reaksiyonu = Pyrolysis reaction ; Plastik atıklar = Plastic wastes ; Termogravimetri = Thermogravimetry

Özet:
Bu çalışmada, biyokütle hammaddeleri olarak pamuk sapı, fındıkkabuğu ve ayçiçeğinin yanı sıra önemli bir enerji bitkisi olan Euphorbia rigida seçilmiş, polietilen teraftalat (PET) ve polivinilklorür (PVC) ile belirli oranda (1:1, ağırlıkça) karıştırılarak piroliz işlemine tabi tutulmuştur. Piroliz işlemi, termogravimetrik analiz (TGA) yöntemiyle oda sıcaklığından 800°C`ye kadar 10°C/dk ısıtma hızında ve 100 cm3/dk azot akışı altında gerçekleştirilmiştir. Piroliz deneyleri tamamlandıktan sonra, TGA`dan elde edilen veriler yardımıyla piroliz i?lemine ait kinetik ifadeler türetilmiş, karışımların bozunma sıcaklıkları ve termal davranışları belirlenmiştir.TGA`da gerçekleştirilen birlikte piroliz işlemi sonrasında aynı hammaddeler sabit yataklı reaktörde katı ve sıvı ürünler elde etmek amacıyla oda sıcaklığından, 500 °C sıcaklığa kadar 100 cm3/dk azot atmosferi altında ısıtılarak bozundurulmu?lardır. Piroliz i?lemi sonucunda elde edilen ürünler FT-IR, BET, SEM ve GC-MS yöntemleri uygulanarak karakterize edilmişlerdir.Yapılan çalışmada, biyokütle ve plastik hammaddelerinin piroliz işlemine tabi tutularak bozundurulmaları sonucunda elde edilen ürünlerin içeriği saptanmış ve içerdikleri değerli kimyasalların çevreye dost bir şekilde dönüştürülebildikleri belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Plastik, TGA, Piroliz kinetiği, Karakterizasyon

Abstract:
In this study cotton stalk, hazelnut shells, sunflower residues besides Euphorbia rigida which is an important energy plant blended in definite ratio (1:1, weight) and pyrolyzed with polyvinyl chloride (PVC) and polyethylene terephthalate (PET). First, pyrolysis process was conducted with a heating rate of 10°C/min from room temperature to 800 °C in nitrogen atmosphere with 100cm3/min flow rate by thermogravimetric analyzer. After pyrolysis experiments, with the obtained TG data kinetic equations among pyrolysis process were derived, decomposition temperatures and thermal behaviors of mixtures were determined.After co-pyrolysis experiments in TGA, raw materials were also pyrolzed in fixed bed reactor in order to obtain solid, liquid and gas products in nitrogen atmosphere with 100 cm3/min flow rate from room temperature to 500 ºC. Pyrolysis products were characterized by using FT-IR, BET, SEM and GC-MS characterization techniques.In this study, biomass and plastic materials were converted into valuable chemicals by using pyroysis which is one of the most important thermochemical conversion techniques. Also, the content of obtained pyrolysis products were determined.Keywords: Biomass, Plastics, TGA, Pyrolysis kinetics, Characterization