Farklı heterojen katalizörler eşliğinde biyodizel üretiminin incelenmesi
Investigation of biodiesel production with different heterogenous catalysts
Yazar: MOHAMED MOHAMEDELHASSAN
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:
Fosil yakıtlar günümüzde hala birincil enerji kaynağı olmaya devam etmektedir. Bununla birlikte bu kaynaklar sınırlıdır ve mevcut tüketim hızı ile yakın gelecekte bu yakıtların yetersiz kalacağı öngörülmektedir. Ayrıca, fosil yakıtların ciddi çevre sorunlarına neden olduğu da bilinmektedir. Bu nedenle fosil yakıtlara alternatif olacak şekilde  temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarının geliştirilmesi üzerine çalışmalar son yıllarda yoğunlaşmıştır. Petrol tabanlı yakıtlardan biri olan dizel, ulaşımda ve endüstride olan yaygın kullanımı nedeniyle temel bir yakıt olup ülkelerin ekonomisinde önemli yer tutmaktadır. Biyodizel geleneksel dizel yakıta alternatif olarak geliştirilmiş umut vadeden bir yakıttır. Bununla birlikte ekonomik nedenlerden dolayı kullanımının  yaygınlaşmasında problemler yaşanmaktadır. Geleneksel biyodizel üretim yöntemi, metanol içinde çözünmüş bir alkalin katalizör kullanılarak trigliseritlerin transesterifikasyonuna dayanmaktadır. Katalizörün geri kazanılamaması en önemli problemler arasında yer almaktadır. Bu amaçla çeşitli heterojen katalizörler geliştirilmesi üzerine çalışmalar devam etmektedir. 
Bu çalışmada farklı heterojen katalizörlerin biyodizel üretimi üzerine etkileri incelenmiştir. Aktif karbon üzerine tutturulmuş CaO, ve magnetik özellik kazandırılmış destek üzerine tutturulmuş CaO ile yapısında büyük oranda CaO bulunan dolomit kili biyodizel üretim potansiyelleri açısından incelenmiştir. Kesikli sistem şeklinde yapılan deneyler 55ºC sıcaklık ve 8 saat reaksiyon süresi koşullarında gerçekleştirilmiştir. Deneylerde biyozidel üretimi gerçekleştirilirken yan ürün olarak farklı oranlarda gliserol oluşumu da gözlenmiştir. Ürünler FTIR, oksijen bomba kalorimetresi ve gaz kromotografi ile analiz edilmiştir. Üretilen katalizörlerin biyodizel üretiminde kullanım potansiyelleri, kıyaslamalı olarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
Fossil fuels are still the primary energy source today. However, these resources are limited and the current consumption rate is expected to be insufficient in the near future. Moreover fossil fuels are known to cause serious environmental problems. Therefore, studies on the development of clean and renewable energy sources as an alternative to fossil fuels have been concentrated in recent years. Diesel fuel, which is one of the petroleum based fuels, is a basic fuel due to its widespread use in industry and it has an important place in the economy of countries. Biodiesel is a promising fuel that has been developed as an alternative to conventional diesel fuel. However, there are problems in spreading it for economic reasons. The conventional biodiesel production method is based on the trans-esterification of triglycerides using an alkaline catalyst dissolved in methanol. The most important problems are the failure to recover the catalyst. For this purpose, studies on the development of various heterogeneous catalysts are ongoing. In this study, the effects of different heterogeneous catalysts on biodiesel production were investigated. CaO which is supported to activated carbon, and magnetic support loaded with CaO, and dolomite has been investigated in terms of biodiesel production potentials. As a result of experiments carried out in the form of a batch system at 55ºC temperature and 8 h at the end of the biodiesel production was performed as a by-product as well as glycerol formation was observed. The products were analyzed by FTIR, oxygen bomb calorimetry and gas chromatography. The potential of using catalysts produced in biodiesel production was assessed and compared.