Farklı biyokütlelere değişik ısıl işlemler uygulanması ve elde edilen ürün özelliklerinin belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, seçilen dört farklı biyokütleden piroliz yöntemiyle sıvı ve katıürünlerin elde edilmesi ve bunların karakterizasyonu araştırılmıştır. Serbest düşmelireaktörde ve sabit yataklı reaktörde gerçekleştirilen deneyler sonucunda katı ve sıvıürün verimlerinin sabit yataklı reaktörde daha yüksek olduğu saptanmıştır. En yükseksıvı ürün verimine; 10 oC/dakika ısıtma hızında ve 550oC sıcaklıkta yapılandeneylerde soya küspesi kullanıldığında ulaşılmıştır. Mısır sapı ve yer fıstığı kabuğusıvı ürünlerinin sütun kromatografisi alifatik alt fraksiyonunun standart dizele eşdeğerolduğu görülmüştür. Katı ürünlere fiziksel aktivasyon uygulanmış, çam kozalağınınve yer fıstığı kabuğunun yüzey alanı yüksek aktif karbon üretiminde kullanılabileceğibelirlenmiştir. Çam kozalağına uygulanan kimyasal aktivasyon ile mikro gözenekleresahip, 1000 m2/g'ın üzerinde yüzey alanı olan aktif karbonlar elde edilebileceğisaptanmıştır. Tüm aktif karbonlar ile sulu çözeltilerden nikelin adsorpsiyonuaraştırılmıştır.Uygun koşullarda çalışıldığında çevreye dost, yenilenebilir kaynak olanbiyokütlenin pirolizi ile değerli sıvı ve katı ürünlerin elde edilebileceği belirlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Piroliz, Sıvı Ürün, Aktif Karbon, Karakterizasyon

In this thesis, producing liquid and solid products from four different biomasssamples via pyrolysis and characterisation of these products was investigated.Experiments performed with free falling reactor and fixed bed reactor showed thatliquid and solid product yields were higher when fixed bed reactor was used.Maximum yield for liquid product was attained with soybean cake at 550oC pyrolysistemperature and with 10oC/min heating rate. Aliphatic subfractions of bio-oilsobtained from corn stalks and peanut shells showed similarities with standard diesel.Physical activation was applied to all solid products and it was found that solidproducts obtained from pine cones and peanut shells could be used as raw materialsfor producing activated carbons having high surface areas. Chemical activation wasapplied to pine cones and it was found that producing microporous activated carbonswith surface areas higher than 1000 m2/g could be possible. For all activated carbons,adsorption of nickel from aqueous solutions was investigated.As a result, it was determined that pyrolysis of biomass gives valuable liquidand solid products under proper conditions.Keywords: Biomass, Pyrolysis, Bio-oil, Activated Carbon, Characterisation