BİYOKÜTLENİN PİROLİZ VE HİDROTERMAL YÖNTEMLE FARKLI KATALİZÖR SİSTEMLERİ KULLANILARAK SIVILAŞTIRILMASI, ELDE EDİLEN ÜRÜNLERİN KARAKTERİZASYONU

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya (Dr), Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Salih Genel

Danışman: Halil Durak

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Biyokütle fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemlerle sıvı, katı ve gaz ürünlere dönüştürülmektedir. Termokimyasal dönüşüm yöntemleri (Hidrotermal sıvılaştırma, piroliz ve gazlaştırma) biyokütlenin dönüşümünde diğer yöntemlere göre daha avantajlı görünmektedir. Homojen ve heterojen katalizör sistemlerindeki gelişmeler sıvılaştırma yöntemlerindeki ürün kalitesi ve verimi üzerine olumlu etki yapmıştır. Yapılan bu çalışmada biyokütle kaynağı olarak Crambe orientalis bitkisi kullanılmış ve bu biyokütleye hidrotermal sıvılaştırma ve piroliz dönüşüm yöntemleri uygulanarak enerji değeri yüksek sıvı ve katı ürünlere eldesi amaçlanmıştır. Denemelere başlanmadan önce biyokütleye TGA ve FT-IR analiz yöntemleri uygulanmış ve içerik oranları belirlenmiştir. Yapılan çalışma iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada hidrotermal sıvılaştırma prosesi için NaF/Al2O3 katalizörü sentezlenmiştir. Hidrotermal sıvılaştırma denemeleri 275, 300, 325 ve 350 oC sıcaklık, 0, 15 30 ve 60 dakika reaksiyon süresi ve %5, %25 ve %50 katalizör oranlarında gerçekleştirilmiştir. Yapılan denemeler sonunda elde edilen ürünlerin verimi üzerine sıcaklık, reaksiyon süresi ve katalizör etkisi incelenmiştir. İkinci aşamada piroliz prosesi için MCM-41, MCM-41/Al, MCM-41/Fe katalizörleri sentezlenmiştir. Piroliz denemeleri 300, 400 ve 500 oC sıcaklık ve %5, %10 ve %25 katalizör oranlarında gerçekleştirilmiştir. Yapılan denemeler sonunda elde edilen ürünlerin verimi üzerine sıcaklık ve katalizör etkisi incelenmiştir. Her iki dönüşüm yöntemi sonunda elde edilen ürünlerin karakterizasyonu için farklı analiz yöntemleri kullanılmıştır. Sıvı ürünlerde GC-MS, Elementel, FT-IR, 1H NMR katı ürünler ise SEM-EDX, Elementel ve SEM-EDS analiz yöntemleri kullanılmıştır.