Kamışın (Phragmites australis) pirolizi ve piroliz ürünlerinin değerlendirilebilirliğinin araştırılması
Pyrolysis of the cane (Phragmites australis) and evaluation of the pyrolysis products
Yazar: SELÇUK DOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET HELVACI
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Phragmites australis = Phragmites australis

Özet:
Kamış Batı Anadolu'da özellikle göller bölgesindeki göllerin hemen hepsinde doğal olarak bol miktarda (binlerce ton) yetişir. Bu yetişen kamışın bolluğu sebebiyle piroliz işleminin sonunda elde edilecek ürünlerin değerlendirilebilmesi oldukça ekonomik ve pratik bir durumdur. 

Bu çalışmada; ucuz ve bol miktarda bulunan hammadde olan kamışın pirolizi için optimum şartların belirlenmesi ve piroliz ürünlerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla Afyonkarahisar ili Bolvadin ilçesi sınırları içinde bulunan Eber Gölü'nden temin edilen kamışlar kullanılmıştır.Kamışın piroliz sıcaklığı ve piroliz süresi değişimlerinin etkileri incelenerek optimum piroliz şartları belirlenmiştir. Elde edilen sıvı ve katı piroliz ürünlerinin değerlendirilmesi de araştırılmıştır. Özellikle piroliz sonrası elde edilen katı ürünün karbon siyahı olarak lastik üretiminde değerlendirilebilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla Afyonkarahisar ilimizde bulunan Özerband Lastik Fabrikası imkanları kullanılmıştır. Farklı sıcaklıklardaki piroliz işlemi sonucunda elde edilen karbon siyahı numuneleri ile lastik numuneleri hazırlanmış ve performans testleri yapılarak piyasada kullanılan referans karbon siyahlarıyla ve standartlar ile karşılaştırmaları yapılmıştır. Aynı zamanda elde edilen karbon siyahı numunelerinin BET yüzey alanı analizleri yapılarak yine referans karbon siyahlarıyla mukayesesi yapılmıştır. Ayrıca sıvı ürünlerin yakıt olarak kullanılabilirliğinin belirlenmesi amacıyla da Kalorimetre ile ısıl değeri de belirlenmiştir.

Çalışmalarda yüzey alanı en geniş ve lastik üretimi için en uygun karbon siyahı numunelerinin 500 oC sıcaklıkta 40 dakika işlem süresinde üretilenler olduğu ve yüzey alanının 370 m2/g civarında olduğu belirlenmiştir. Yine lastik üretiminde değerlendirme çalışmaları için en iyi sonucu da 450 oC piroliz sıcaklığında elde edilen karbon siyahı numunelerinin olduğu tespit edilmiştir. 60 dakika piroliz süresinde elde edilen sıvı ürünün kalorimetre sonuçlarının oldukça iyi (5500 kcal/kg civarında) olduğu görülmüştür.

Abstract:
Cane in especially almost all the lakes in Western Anatolia grows (thousands of tons) naturally. Due to the abundance of rattan cane to be able to evaluate the products obtained at the end of the pyrolysis process is very economical and practical situation.

In this study; It is aimed to determine the optimum conditions for the pyrolysis of the cane which is a cheap and abundant raw material and to evaluate pyrolysis products.For this purpose, cane was used obtained from Eber Lake located in the borders of Bolvadin county of Afyonkarahisar.Optimum pyrolysis conditions have been determined by examining the effects of changes in pyrolysis temperature and pyrolysis time.The evaluation of the obtained liquid and solid pyrolysis products has been investigated.Especially evaluability of solid carbon black production of tires has been investigated.For this purpose, Özerband Tire Factory, located in Afyonkarahisar, facilities were used.Tire samples were prepared with carbon black samples obtained as a result of the pyrolysis process at different temperatures and performance tests were made and compared with reference carbon blacks, used in the market and standards.At the same time, BET surface area analyzes of carbon black samples were made and compared again with reference carbon blacks.In addition, the fuel values of liquid products were also determined by calorimeter.

It has been determined that the best surface area (about 370 m2/g)  for carbon black samples,for tire production is 40 minutes at 500 oC.It was also found that the best result for evaluation studies in tire production was carbon black samples obtained at 450 oC pyrolysis temperature.In addition, it was seen that the calorimetry results of the liquid product obtained during 60 minutes of pyrolysis were quite good (around 5500 kcal / kg).