İşlenmiş deri atıklarının pirolizi ile biyoyakıt eldesi

Abstract

Günümüzde enerji sorunlarının yaşamın bir parçası haline gelmesi, özellikle fosil yakıtların çevre kirliliğine neden olması ve enerji ihtiyacının artmasına karşılık fosil kökenli rezervlerin azalması yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik araştırmalara karşı olan ilgiyi gün geçtikçe arttırmaktadır. Biyokütle yenilenebilir enerji kaynaklarının en önemlilerinin arasında yer almaktadır. Biyokütleden enerji elde edebilmek için uygulanan pek çok dönüşüm süreçlerinden biri de pirolizdir.Yapılan bu çalışmada biyokütle olarak, seçilen ham deri, işleme üretimi prosesinin bir atığı olan kromlu deri talaşının pirolizi gerçekleştirilmiştir. Biyokütle kaynağına piroliz işlemine başlamadan önce çeşitli ön analizler uygulanmıştır. Sabit yataklı bir reaktör içerisinde işlenmiş deri atığının hızlı pirolizi sonucu elde edilen sıvı ürün verimi üzerine piroliz sıcaklığı, sürükleyici gaz akış hızı, ısıtma hızı, alıkonma süresi ve katalizörün (CaO) etkileri araştırılmıştır. Deneyler sonucunda en yüksek sıvı ürün (biyoyağ) verimi % 49 olarak, 20 dakika alıkonma süresinde, 500 °C piroliz sıcaklığında, 50°C/dk ısıtma hızında, 0,5 L/dk N2 gazı akışında ve kütlece 1:1 biyokütle-katalizör oranında elde edilmiştir. Piroliz sonucu elde edilen sıvı ürünün yapısının incelenmesi için FT-IR ve GC-MS analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca yakıt olarak kullanılabilirliğini araştırmak için kalorifik değer ölçümleri yapılmıştır. Sonuç olarak, işlenmiş deri atıklarının pirolizinden elde edilen sıvı ürünün hem bir yakıt olarak hem de kimyasal madde elde edebilmek için hammadde olarak kullanılabileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: İşlenmiş deri atıkları, biyokütle, hızlı piroliz, biyoyakıt

Nowadays the interest in alternative energy sources has been increasing because of energy problems as a part of life, environmental pollution caused by fossil fuels and the reduction of fossil-originated reserves in contrast with increased energy needs. One of the most important alternative sources is biomass. To obtain energy from biomass, pyrolysis is one of the conversion process.In this study, the pyrolysis of chrome tanned leather shaves, which is the waste of raw leather processing production process, was carried out. Just before the pyrolysis of biomass source, various preliminary analysis were applied. Then in the pyrolysis experiment, pyrolysis temperature, flow rate, heating time, retention time, catalyst (CaO) ratio and particle size were investigated to determine the efficiency of liquid product obtained as a result of fast pyrolysis of processed leather waste in a fixed bed reactor. As a result of experiments, the highest liquid product (bio-oil) were obtained with % 49 yield at 20 min retention time, 500 0C pyrolysis temperature, 50 0C/ min heating speed, 0,5 L/ min gas flow rate and 1/1 biomass-catalyst.To investigate the components of liquid product, FT-IR and GS-MS analysis were studied. Also, to investigate the possibility of using the liquid product as fuel, its calorific value were measured. As a result of this study, it is determined that the liquid product obtained from the waste of processed leather can be used both as fuel and as raw material to obtain chemical substances.