Süpürge otu tohumunun faydalı ürünlere dönüştürülerek değerlendirilmesi
Utilization of erica manipuliflora seed extracts by transforming into valuable products
Yazar: HABİBE BÜYÜKTUNÇER
Danışman: PROF. DR. FUNDA ATEŞ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Bu çalışmada süpürge otu tohumunun piroliz yöntemi ile faydalı ürünlere dönüştürülmesi amaçlanmaktadır.
Bu amaçla öncelikle süpürge otu tohumunun ön analizi ve bileşen analizi yapılmıştır. Seçilen biyokütle örneği (450-550-650-750◦C) sıcaklıklarında ve (50-550◦C/dk) ısıtma hızlarında piroliz edilmiştir. 450◦C yapılan piroliz deneylerinde katı ürün veriminin yüksek olduğu (%28,19), 550◦C sıcaklığındaki piroliz deneylerinde ise maksimum sıvı ürün verimine (%34,13) ulaşıldığı görülmüştür. Artan sıcaklık ile birlikte gaz ürün veriminde sürekli bir artış olduğu belirlenmiştir. Ayrıca bio-oil ürün verimini iyileştirmek amacıyla %10 oranında MCM-41 ve Al-MCM-41 katalizörleri kullanılarak sıvı ürün verimi ve kalitesine etkisi araştırılmıştır.
Çalışmanın ikinci aşamasında piroliz yöntemi ile elde edilen 550◦C sıcaklığında
ve 550◦C/dk ısıtma hızında elde edilen char ürünleri fiziksel ve kimyasal aktivasyona uğratılarak gözenek yapısının iyileştirilmesi amaçlanmış ve sulu çözeltilerden metilen mavisi giderimi amacı ile adsorbsiyonda kullanılmıştır. 550◦C sıcaklık ve 550◦C/dk ısıtma hızında elde edilen char'ın BET yüzey alanı 113,72 m2/g iken, fiziksel aktivasyon sonucu 354,23 m2/g değerine, kimyasal aktivasyon sonucunda ise 1295,20 m2/g değerine ulaştığı saptanmıştır.
Çalışmanın bir sonraki aşamasında pirolizden elde edilen katı ürünlere BET, SEM, ATR yöntemleri uygulanmış, elde edilen sıvı ürünlerin ise FTIR ve GC-MS analizleri yapılmıştır. Elde edilen bio-oil'in yenilenebilir enerji kaynağı ve kimyasal hammadde olarak kullanılabileceği saptanmıştır. Char ürünlerden elde edilen aktif karbonların ise boyar maddelerin gideriminde etkin şekilde kullanılabileceği saptanmıştır.

Abstract:
In this study, it is aimed to transform the Erica Manipuliflora seed into useful products by pyrolysis method.
For this purpose, preliminary and component analyzes of Erica Manipuliflora are performed. The selected biomass samples are pyrolysed at (450-550-650-750◦C) temperatures with heating rates of (50-550◦C/min). The pyrolysis experiments show that; at 450◦C the solid product yield is high (28,19%), at 550◦C the maximum liquid product yield (34,13%) has been reached. It is determined that there is a continuous increase in gas product yield with increasing temperature. In addition, in order to improve the yield of bio-oil products, the effects of 10% MCM-41 and Al-MCM-41 catalysts on the yield and quality of liquid products were investigated.
In the second step of the study, the char products obtained by pyrolysis method at 550◦C and at the heating rate of 550◦C/min are aimed at physical and chemical activation to improve the pore structure and they are used to remove methylene blue from aqueous solutions by adsorption method. At 550◦C temperature with a heating rate of 550◦C/min, the char's BET surface area is 113,72 m2/g, with the physical activation the result is 354,22 m2/g, and with chemical activation it reached 1295,20 m2/g.
In the next stage of the study, BET, SEM and ATR methods were applied to the solid products obtained from pyrolysis, and FTIR and GC-MS analysis of the liquid products were performed. It is determined that bio-oil obtained can be used as renewable energy source and chemical raw material with the improvements to be made. It has been determined that the activated carbons obtained from char products can be used effectively in the removal of dyes.