Biyodizel-metanol-gliserin üçlü sistemlerinin sıvı-sıvı dengesinin belirlenmesi ve modellenmesi

Bu çalışmada bitkisel ve hayvansal yağ karışımlarından üretilen biyodizel ile methanol ve gliserin üçlü sistemlerinin sıvı-sıvı denge bilgisi deneysel olarak araştırılmıştır. Bitkisel yağ olarak ayçiçek, hayvansal yağ olarak da sığır iç yağı kullanılmıştır. Deneysel çalışmalarda öncelikle farklı oranlarda hazırlanan ayçiçek yağı ve sığır iç yağı karışımlarından methanol kullanılarak potasyum hidrosit katalizörlüğünde transesterifikasyon yöntemiyle biyodizel üretilmiştir. Daha sonra hazırlanan biyodizel örnekleri ile methanol ve gliserinden oluşan üçlü sıvı-sıvı karışımların çözünürlük eğrileri ve denge bağlantı doğruları deneysel olarak belirlenmiştir. Deneysel çalışmada biyodizel-metanol-gliserin üçlü sıvı-sıvı karışımlarının çözünürlük eğrileri üzerine biyodizel tipi ve sıcaklığın etkisi araştırılmıştır. Benzer şekilde farklı miktarlardaki biodiezel-metanol-gliserin karışımlarından oluşan üçlü sıvı-sıvı sistemleri için denge bağlantı doğruları üzerine biyodizel tipi ve sıcaklığın etkisi belirlenmiştir. Deneylerde kullanılan yağın ağılıkça % 1'i oranında katalizör ve mol olarak yağ-metanol oranı 1/6 olacak miktarda metanol kullanılarak 60 °C sıcaklıkta sığır iç yağı ve ayçiçek yağı hacimsel olarak % 0, % 10 ve % 20 oranlarında karıştırılarak üç farklı biyodizel örnekleri elde edilmiştir. Biyodizel-metanol-gliserin karışımları farklı oranlarda hazırlanarak bu karışımların 25 °C, 35 °C ve 45 °C sıcaklıklarda çözünürlük eğrileri bulutlanma noktası titrasyon metoduna göre belirlenmiştir. Benzer şekilde farklı miktarlardaki biodiezel-metanol-gliserin karışımlarından oluşan üçlü sıvı-sıvı sistemleri için faz denge bağlantı doğruları denge hücresi metodu ile 25 °C, 35 °C ve 45 °C sıcaklıklarda tayin edilmiştir. Denge bağlantı doğruları için faz bileşimleri metanolün buharlaştırılması ve kırılma indisleri kullanılarak hesaplanmıştır. Her bir biyodizel örneği için sıcaklık artışıyla üçlü karışımlardaki metanolün çözünürlüğü artmıştır. Ayrıca biyodizel, metanol ve gliserinin birbirlerindeki çözünürlüklerin sıcaklıkla arttığı gözlenmiştir. Deneysel olarak elde edilen faz denge bağlantı verilerinin doğruluk derecesi Othmer-Tobias korelasyonu kullanılarak test edilmiştir. Ayrıca biyodizel-methanol-gliserin üçlü sıvı-sıvı faz denge bağlantı değerleri NRTL termodinamik aktivite katsayı modeli kullanılarak korele edilmiştir. Deneysel ve model sonuçların birbiriyle uyumlu olduğu ortaya konmuştur. Deneysel ve model sonuçları arasındaki standart sapma 0.663% olarak belirlenmiştir.