Ham biyodizeldeki suyun uzaklaştırılması için ayçiçeği çekirdeği kabuğunun biyoadsorbent olarak kullanılması

Abstract

Bazik katalizörlü biyodizel üretimi genellikle bitkisel yağların metanol ve NaOH veya KOH gibi bazik bir katalizör yardımıyla transesterifikasyonu ile gerçekleştirilir. Transesterifikasyon reaksiyonunun tamamlanmasının ardından biyodizel gravitasyonel çöktürme yoluyla gliserinden ayrılır. Daha sonra biyodizel katalizör, metanol ve sabun gibi safsızlıkları uzaklaştırmak amacıyla birkaç kez su ile yıkanır. Yıkama işlemi sırasında bir miktar su biyodizel içerisinde kalır. Biyodizeldeki bu su kalıntısı bir dizel motorunda yakıt olarak kullanılmadan önce uzaklaştırılmalıdır. Ham biyodizeldeki su ve metanol içeriğinin vakumla buharlaştırılarak uzaklaştırılması en yaygın yöntemdir. Bu ise aşırı enerji ve zaman gerektiren bir işlemdir.Bu çalışmada ayçiçeği yağından elde edilen ve yıkama işlemine tabi tutulan biyodizeldeki su kalıntısını gidermek için, ayçiçeği kabukları bir biyoadsorbant olarak kullanılmıştır. Kabuklar öğütülmüş, boyutlarına göre ayrılmış ve önceden belirlenen şartlarda ham biyodizel ile karıştırılmıştır. Her hangi bir ön işlem görmemiş ayçiçeği kabuklarında atmosferik nemden dolayı %6.85 civarında nem bulunduğu gözlenmiştir. Adsorpsiyon kapasitesini arttırmak için ayçiçeği kabukları bir ön kurutma işlemiyle bu nem muhtevasından arıtılmıştır. Kurutulmuş ayçiçeği kabuklarının ham biyodizel numuneleri için etkili bir adsorbant olarak kullanılabileceği gözlenmiştir. Sonuç olarak, uygun şartlarda ham biyodizelde yıkama işleminden kalan su içeriğinin %90'ı ayçiçeği kabuklarını bir adsorbant olarak kullanmak suretiyle uzaklaştırılmıştır.

Basic catalytic biodiesel production is carried out by the reaction of vegetable oils with methanol and a basic catalyst such as NaOH and KOH. Following completion of transesterification reaction, biodiesel is seperated from the glycerol by gravitational settling. Biodiesel is then washed with water a couple of times in order to remove the inpurties such as catalyst, methanol and soap. On the other hand, water content of the biodiesel increases during these washing cycles, which should be removed before using it as a diesel fuel substituent in a diesel engine. Vacuum evaporation of the water and methanol content of this crude biodiesel is the most common route applied in its production. This is an excessive energy and time consuming step in the biodiesel production.In this study, sunflower hulls (shells) were used to remove the water content of the raw biodiesel obtained from sunflower oil. Hulls were crushed, separeted by size and mixed with raw biodiesel at specified eperimental conditions. Sunflower hulls had already some water content as a result of open atmosphere by a ratio of 6.85%. In order to increase their water adsorbtion capacity sunflower hulls were pre-dried in an ordinary laboratory oven. Dried funflower hulls behaved as an effective water adsorbant for the raw biodiesel samples. As a result, 90% of the water content of raw biodiesel sample could be removed by using pre-dried sunflower shells as a water adsorption agent.