Tavuk kesimhanesi rendering yağından biyodizel üretilmesi ve dizel motoru performans, emisyon ve  yanma karakteristikleri üzerindeki etkisinin incelenmesi
Production of biodiesel from chicken slaughterhouse rendering fat and investigation of effect on performancee, emission and combustion charecteristic of diesel engine
Yazar: ERSİN ULUTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. ALAATTİN OSMAN EMİROĞLU ; DOÇ. DR. AHMET KESKİN
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Biyodizel = Biodiesel

Özet:
Biyodizel, günümüzde dizel yakıtlarına alternatif olarak kullanılabilen bir enerji kaynağıdır. Bu alternatif yakıt bitkisel, hayvansal ham ve atık yağlardan üretilmektedir. Biyodizelin günümüzde bu kadar önem kazanmasının sebebi ise fosil kökenli yakıtların giderek azalması, çevreciliğin öneminin artmasıyla birlikte motorlu taşıt kaynaklı zararlı emisyonları azaltma çalışmalarının öne çıkmasıdır. Bu sebepten dolayı, biyodizel alanında yapılan bilimsel çalışmalar günümüzde hız kazanmıştır. Bu çalışmada, atık hayvansal yağlardan olan tavuk rendering yağı kullanılmıştır. Bu yağın serbest yağ asidi (SYA) değeri yüksek olması sebebiyle, biyodizel elde edilmesinde iki adımlı transesterifikasyon yöntemi tercih edilmiştir. SYA değerinin yüksek olması reaksiyonda sabunlaşmaya sebebiyet vereceği için ilk aşamadaki reaksiyonda asidik katalizör, ikinci aşamada ise bazik katalizör kullanılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, elde edilen tavuk rendering yağı biyodizeli (TRYB)'nin, biyodizel yakıt standartlarını karşıladığı görülmüştür. TRYB, referans yakıt olarak da kullanılan petrol kökenli dizel yakıtı (B0) ile hacimsel olarak %10, %20, %50 değerlerinde karıştırılarak B10, B20, B50 yakıt karışımları elde edilmiş ve tek silindirli bir dizel motorunda 2000 dev/dak sabit devirde, 5 Nm ve 10 Nm kısmi yükler altında motor testlerine tabi tutularak yanma, performans ve emisyon karakteristikleri incelenmiştir. Yapılan deneyler sonucunda; TRYB'nin setan sayısının petrol kökenli dizel yakıtına göre daha düşük olması tutuşma gecikmesi süresini arttırmakta ve buna bağlı olarak da karışımlardaki biyodizel miktarı arttıkça maksimum silindir basıncının ve ısı salınımının arttığı belirlenmiştir.Özgül yakıt tüketiminin ise referans dizel yakıtına oranla tüm biyodizel-dizel yakıtı karışımlarında daha yüksek olduğu saptanmıştır. Ayrıca biyodizel karışımlarının petrol kökenli dizel yakıtına oranla daha düşük termal verime sahip olduğu ve motora uygulanan yük arttığında biyodizel-dizel karışımlarının termal verimlerinin arttığı gözlemlenmiştir. İs emisyonları incelendiğinde karışımlardaki biyodizel oranları arttıkça is emisyonlarında azalma olduğu saptanmıştır ve 10 Nm kısmı yükteki is emisyon değerlerinin 5Nm kısmi yüke göre belirgin bir oranda fazla olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
Biodiesel is a source of energy that can be used today as an alternative to diesel fuels. This alternative fuel is produced from vegetable, animal raw and waste oils. The reason biodiesel has become so important today is that with the gradual decline of fossil fuels and the increasing importance of environmentalism, efforts to reduce harmful emissions from motor vehicles have come to the fore. Therefore, today's scientific studies in the field of biodiesel have gained momentum. In this study, one of the waste animal fats, chicken processing oil, was used. Due to the high free fatty acid (SYA) value of this oil, two-stage transesterification method was preferred for biodiesel uptake. Since the high value of sya would cause soap in the reaction, an acidic catalyst was used in the first phase and a basic catalyst in the second phase. The analysis showed that chicken processing oil biodiesel (CRFB) meets biodiesel fuel standards. (J) 10% as reference diesel fuel, B. 10 mixed values 20% to 50% by volume CRFB is used with petroleum-based fuel, B20, B50 fuel mixtures, single cylinder diesel engine hard to rev over 2000 rpm were obtained, combustion, performance and emission characteristics, of course, under partial load engine tests 5 nm and 10 nm were examined. As a result of the experiments conducted; The fact that the cetane number of CRFB is lower than that of petroleum-based diesel fuel increases the ignition delay time, and as a result, the maximum cylinder pressure and heat release increases as the amount of biodiesel in mixtures increases.Specific fuel consumption is higher in all biodiesel-diesel fuel mixtures compared to reference diesel fuel. It has been observed that biodiesel mixtures have lower thermal efficiency compared to petroleum-based diesel fuel and that the thermal efficiency of biodiesel-diesel mixtures increases as the load applied to the engine increases. When smoke emissions were examined, it was determined that there was a decrease in smoke emissions as biodiesel rates increased in mixtures and it was observed that soot emission values at 10 Nm portion load were significantly higher than 5nm partial load.