Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Yavuz Kösekul
Özet:
Bu çalışmada, metanol yerine dimetil karbonat kullanılarak, kanola yağından DMC-Biyodizel üretimi için KF yüklenmiş Hidroksiapatit bazik katalizörleri farklı derişimlerde hazırlanmış ve farklı reaksiyon koşullarında (sıcaklık, başlangıç derişimleri, katalizör miktarı ve deney süresi) aktiviteleri test edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında Hidroksiapatit sentezi birlikte çöktürme yöntemiyle yapılmıştır. Ayrıca yöntem hidrojen peroksit ile modifiye edilerek 206,6 m2/g yüzey alanına sahip hidroksiapatit-H2O2 destek malzemesi üretimi yapılmıştır. Hidroksiapatit destek malzemesine farklı oranlarda KF kuruluğa kadar emdirme yöntemiyle yapıya yüklenmiş ve farklı bazikliğe sahip katalizörler hazırlanmıştır. Hidroksiapatit, hidroksiapatit-H2O2 ve KF yüklü katalizörlerinin karakterizasyonu BET, XRD ve SEM-EDS analizleri ile yapılmıştır. Katalizör destek malzemesi olarak hidroksiapatit-H2O2 malzemesi seçilerek %41,3 KF yüklenen katalizör en başarılı katalizör olarak seçilmiştir. En yüksek metil ester verimi yaklaşık %96,3 olarak optimum reaksiyon koşulları altında (12:1 DMC/yağ oranı, kütlece %7 katalizör miktarı, 85°C reaksiyon sıcaklığı, 8 saat reaksiyon süresi) elde edilmiştir. Katalizör tekrar kullanım deneylerinde başarılı bir şekilde geri kazanılmış ve 3 kere tekrar kullanım sonunda %2 verim kaybı olmasına rağmen benzer çalışmalara göre başarılı bulunmuştur. Kanola yağının DMC ile transmetilleme reaksiyon kineği çalışmalarında görünür reaksiyon hızı, reaksiyon mertebesi ve reaksiyon hız sabiti değerleri DMC'nin fazla olduğu derişim aralığında bulunmuştur. Arhenius aktivasyon enerjisi 31,8 kJ/mol olarak hesaplanmıştır. Görünür reaksiyon mertebeside yaklaşık 1,16 civarında, beklenildiği gibi yağın 1 olan stokiyometrik reaksiyon mertebesinde bulunmuştur. Bu çalışmada kullanılan katalizör gözenekli yapıya sahip olduğundan transmetilleme reaksiyon kinetiği kütle transfer (difüzyon) kontrollü yürümektedir. Bu çalışmada ürün analizinde metil ester fazı, yağ asidi gliserin karbonat ve gliserin dikarbonat içeren bir yakıt karışımı elde edildi. Metil ester fazındaki yan ürünler oksijenli bileşenler olduğundan ayırma gerektirmeksizin direk olarak biyodizel yerine kullanılabilir.