Biyokütle atık madde olarak ayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaştırılması ve elde edilen ürünlerin analizi

Abstract

Fosil yakıt rezervlerinin yakın gelecekte tükenecek olması ve oluşturdukları çevresel kirlenme nedeniyle, yeni ve yenilenebilir enerji kaynaklarının araştırılması önem kazanmıştır. Ayrıca, yakıt fiyatlarındaki önemli artış, ülkeleri alternatif kaynaklar üzerinde düşünmeye yöneltmiştir. Biyokütlenin ve biyokütle atık maddelerin bolca bulunmaları, ucuz ve yenilenebilir olmaları, ayrıca sıvı, katı ve gaz ürünlere dönüştürülebilmeleri alternatif enerji kaynakları olarak ortaya çıkmalarını sağlamıştır. Bu çalışmada, bir biyokütle atık madde olan ayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaştırılması sırasında çeşitli deneysel parametrelerin sıvılaşma verimleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranı etkileri incelenen parametrelerdir. Deneyler için, 250 ml kapasiteli manyetik karıştırıcılı bir otoklav, çözücü olarak tetralin+kreozot yağı karışımı, ortam gazı olarak ise hidrojen kullanılmıştır. Reaksiyon koşullarındaki reaksiyon süresi 45 dakika olarak alınmıştır. Sıvılaştırma işlemi sonunda oluşan sıvı ürünler Soxhlet ekstraksiyonu uygulanarak, yağ, asfalten, preasfalten ve artıkkesimlerine ayrılmıştır. Bu çalışmanın ön aşamasında, çeşitli biyokütle atık maddelerle (yer fıstığı kabuğu, antepfıstığı kabuğu, ceviz kabuğu, ayçiçeği çekirdeği kabuğu) sıvılaştırma deneyleri yapılmış, en yüksek yağ+gaz verimi sağlayan ayçiçeği çekirdeği kabuğu deneyler için seçilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) oranının ayçiçeği çekirdeği kabuklarının sıvılaşma verimleri üzerindeki bireysel etkileri incelenmiştir. İkinci aşamada, aynı parametrelerin verimler üzerindeki etkisi deneysel tasarıma uygun olarak araştırılmıştır. Sıcaklık, basınç ve çözücü tetralin/(tetralin+kreozot yağı) parametrelerinin çalışma aralıklar sırasıyla 325-375 oC, 10-30 atm., ve 0/1-1/1 olarak seçilmiş ve deneysel tasarım üç seviye üzerinden gerçekleştirilmiştir. Üçüncü ve son aşamada ise elde edilen bulgular temelinde, yağ+gaz, asfalten ve preasfalten verimleri ile toplam dönüşümler için model denklemleri geliştirilmiş ve optimizasyon çalışması yapılmıştır.