Piroliz sıvı ürününden biyo-zift eldesi ve karakterizasyonu

Abstract

Fosil kaynaklara alternatif yenilenebilir kaynak olan biyokütlenin termokimyasal dönüşüm yöntemleri ile yararlı ürünlere dönüştürülmesi son yıllarda dikkat çekmektedir. Bu çalışmada biyokütle esaslı biyozift üretimi araştırılmış olup, uygulanan deneysel yöntem iki adımda gerçekleştirilmiştir. Birinci adımda, sabit yataklı reaktörde kayın ağacı talaşına azot atmosferinde, 10 oC/dakika ısıtma hızında ve 500oC sıcaklıkta piroliz uygulanmış; piroliz ürün verimleri hesaplanmıştır. Piroliz sıvı ürünün TG/FT-IR, GC-MS, 1H-NMR, 13C-NMR ve elementel analiz ile karakterizasyonu yapılmıştır. İkinci adımda, piroliz sıvı ürünü ve farklı oranlarda karıştırılan sıvı ürün-kömür katranı örneklerine vakum distilasyon uygulanmış ve elde edilen biyo-ziftlerin özellikleri belirlenmiştir. Ağırlıkça %75 piroliz sıvı ürünü - %25 kömür katranı karışımı kullanılarak, 210 oC sıcaklık ve 200 mbar basınçta çalışıldığında %51,5 dönüşüm ile 122,4 oC yumuşama noktasına sahip biyo-zift elde edilmiştir. Sonuç olarak, biyokütle pirolizinden elde edilen sıvı üründen çevre dostu ve fosil kaynaklara alternatif biyo-zift üretilebileceği belirlenmiştir.

The conversion of biomass, which is an alternative renewable resource to fossil resources, into useful products by thermochemical conversion methods has attracted attention in recent years. In this study, biomass based bio-pitch production was investigated and the experimental method was applied in two steps. In the first step, the beech sawdust was pyrolyzed in a fixed bed reactor under nitrogen atmosphere at a heating rate of 10 °C / min and a temperature of 500 °C, and pyrolysis product yields were calculated. The pyrolysis liquid product was characterized by TG / FT-IR, GC-MS, 1H-NMR, 13C-NMR and elemental analysis. In the second step, the samples of pyrolysis liquid product and liquid product-coal tar mixed in different proportions were subjected to vacuum distillation and the properties of the bio-pitches were determined. Using 75 wt. % bio-oil and 25 wt. % coal tar mixture, bio-pitch having a softening point of 122.4 oC was obtained with 51.5% conversion at 210 oC and 200 mbar pressure.As a result, it is determined that biomass pyrolysis can be produced from liquid product obtained from biomass pyrolysis.