İki kademeli tepkime ile ayçiçeği tohum kabuklarından sıvı özütlemeli yöntemle furfural üretimi için en uygun sıcaklık ve asit derişiminin belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2004
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SEDA ARI
Danışman: SAFFETTİN FERDA MUTLU
Özet:İKİ KADEMELİ TEPKİME İLE AYÇİÇEĞİ TOHUM KABUKLARINDAN SIVI ÖZÜTLEMELİ YÖNTEMLE FURFURAL ÜRETİMİ İÇİN EN UYGUN SICAKLIK VE ASİT DERİŞİMİNİN BELİRLENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Seda ARI GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Şubat 2004 ÖZET Ayçiçeği tohum kabuklarının pentozan içeriğinin %29,53 olması nedeniyle furfural üretimine uygun olduğu görülmüştür. Bu nedenle ek üretim sürecinde değerlendirilerek uygun maliyetle furfural üretilebilir. Bu çalışmada iki kademeli tepkime ile ayçiçeği tohum kabuklarından sıvı özütlemeli yöntemle furfural üretimi gerçekleştirilmiştir.Çalışmada Box-Wilson deneysel tasarım yöntemi ile optimum koşullar belirlenirken o-nitrotoluenin özütlemesi kullanılmıştır. Pentozanlardan furfural üretimi için gereken şartlarda o-nitrotoluen kararlı olduğundan kullanılması uygundur. Yüksek dağılma katsayısı (170 °C'de 8,4 ) ve furfuraldan daha yüksek kaynama noktası (222 °C ve 162 °C )damıtma ile kolay ayrılmayı sağlamakta ve yoğunluğunun sudan oldukça farklı oluşu karıştırma olmadan sudan ayrılmasını sağlamaktadır. Buna ek olarak su, ksiloz ve sülfürik asit gibi polar bileşikler o-nitrotoluende çözünmedikleri için su fazında oluşan furfuralm polimerizasyon tepkimesi engellenmiş olmaktadır.Furfural üretimi iki basamakta gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, ayçiçeği tohum kabukları seyreltik sülfürik asit ile suyun kaynama sıcaklığında (yaklaşık 98-100 °C) 4 saatlik bir tepkime sonucu pentozlarına hidrolizlenmiştir. İkinciaşamada ise pentozların dehidrasyon ile 1 saatlik süreçte furfurala dönüşümü gerçekleştirilmiştir.Deneyse! tasarım için iki bağımsız değişken; sülfürik asit derişimi (%3-7) ve sıcaklık (160-190 °C ) aralıkları seçilerek Box-Wilson deneysel tasarım yöntemi kullanılmıştır. Elde edilen furfural üretim hızı verilerinden ESSENTIAL REGRESSION bilgisayar programı yardımı ile aşağıdaki furfural üretim hızı model eşitliği geliştirilmiştir. Y = -5,974 - 0,00403Xî - 0,0001 99X* ı 0,03956X1 + 0,06951X2 Xı= Sülfürik asit derişimi, X2= Sıcaklık, °C ESSENTİAL REGRESSION programı ile en yüksek furfural üretim hızı için (0,21 g furfural/saat-g ksiloz); 175 °C sıcaklık ve %4,9 sülfürik asit derişimi değerleri en uygun koşullar olarak bulunmuştur. Bilim Kodu Anahtar Kelimeler Sayfa Adedi Tez Yöneticisi :912 : Ayçiçeği tohum kabuğu, Furfural, İki kademeli tepkime, Sıvı özütleme, İstatistiksel analiz :79 : Yrd. Doç. Dr. S.Ferda MUTLU