Pamuk yağı metil esterinde farklı yıkama yöntemlerinin biyodizel kalitesine etkisi üzerine bir çalışma
An investigation on effect of different washing processes in cotton seed oil methyl ester on quality of biodiesel
Yazar: TUBA BUKET AYDEMİR
Danışman: PROF. DR. GÜNNUR KOÇAR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Enerji = Energy ; Kimya = Chemistry

Özet:
Yağ asitlerinin alkil esterleri olarak tanımlanan biyodizel, dizel yakıta eşdeğer motor performansı ve egzoz emisyon değerlerinin çok düşük olması gibi özelliklerinden dolayı alternatif bir yakıt olarak karşımıza çıkmaktadır.Bu çalışmanın amacı, Ege Bölgesi'nde yaygın olarak yetiştirilen pamuk tohumdan üretilen yağın bazik katalizli ester değişimi reaksiyonunda, reaksiyon şartlarını sabit tutarak pamuk yağı metil esteri için uygun reaksiyon koşullarında en uygun yıkama yönteminin belirlenmesidir. Bu amaçla biyodizel üretimi için önemli olan reaksiyon süresi, sıcaklık, katalizör ve metanol miktarı gibi parametreler öneriler doğrultusunda sabit tutularak pamuk yağının ester değişim reaksiyonu yürütülmüştür. 300 g nötr pamuk yağı için; 60 g metanol ve 1,27 g NaOH kullanılarak 60°C sıcaklıkta reaksiyon gerçekleştirilmiştir. Elde edilen pamuk yağı metil esterinde reaksiyon sırasında oluşan safsızlıkları gidermek amacıyla biyodizel üretiminde yaygın olarak kullanılan su ile yıkamanın yanı sıra magnesol ve zeolit adsorbanlarıyla kuru yıkamada uygulanmıştır.Bu çalışmada aşırı su tüketimi, enerji kaybı ve su kirliliğine neden olmasına rağmen klasik su ile yıkama yöntemine alternatif olarak safsızlıkların gideriminde uygun adsorban seçimi amaçlanmıştır. Elde edilen bulgular ışığında magnesol ile saflaştırmanın; biyodizel kalitesini garanti eden, su tüketimini azaltan, saflaştırma işlemini hızlandıran, enerji ihtiyacını azaltan ve yakıt olarak kullanılabilecek ürün miktarını arttıran bir yöntem olduğu sonucuna varılmıştır.Yıkama işleminden sonra elde edilen pamuk yağı metil ester numunelerinin ester, linolenik, mono- , di-, trigliserit, serbest ve toplam gliserin miktarları ile viskozite, yoğunluk ve alevlenme noktası analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, optimum koşullarda üretilen ve magnesol ile saflaştırılan biyodizelin TS EN 14214 standardına uygun, dizel yakıt yerine kullanılabilecek kadar iyi özelliklerde olduğunu göstermiştir.

Abstract:
Biodiesel, defined as alkyl esters of fatty acids, is an alternative fuel that has the characteristics of equivalent motor performance with diesel fuel and low exhaust emission degrees.The aim of this work is to determine the optimum washing process conditions after obtaining methyl ester from cottonseed oil that is gained from cotton which is grown commonly in Aegean Region by basic transesterification reaction in basic catalyst solution. For this purpose, the transesterification of cottonseed oil was conducted by using fixed amount of catalyst, methanol under same reaction times and reaction temperatures which is impoertant for the production of biodiesel. The reaction was performed at 60°C, 60 g methanol, 1.27 g NaOH for 300 g cottonseed oil. Wide spreadly used water washing and also dry washing with magnesol and zeolite adsorbants are performed to purify the cottonseed oil methyl ester from impurities.In this study aim of the work is selection of the alternative adsorbent to water-wash method which is wide-spreadly used whereas it causes high amount of water usage, energy loss and contamination of water. According to the results of the analysis and previous studies, it is decided that purifying with magnesol is a process that guarantees biodiesel quality, reduces water usage, expedites purification process, reduces energy requirements and increases process yield.Ester, linolenic, mono-, di-, triglyserid, free and total glyserin, viscosity, density and flash point analysis was carried out for all cottonseed oil methyl ester samples after washing process. The results show that the biodiesel which is produced at optimum conditions and purified by magnesol meets the requirements of TS EN 14214 and also have the properties as good as to take the place of diesel fuel.