Biyodizel üretiminde heterojen katalizör geliştirilmesi

Biyodizel, bitkisel, hayvansal ve kullanılmış yemek yağlarının katalizör eşliğinde kısa zincirli bir alkolle (metanol veya etanol) ile transesterifikasyon reaksiyonu sonucu açığa çıkan ve yakıt olarak kullanılan bir üründür. Reaksiyon esnasında yan ürün olarak gliserin oluşmaktadır. Transesterifikasyon sürecinde biyodizelin üretim verimini etkileyen en önemli parametrelerden biri kullanılan katalizörlerdir. Biyodizel üretiminde homojen ve heterojen katalizörler kullanılmaktadır. Homojen katalizörlerde verim yüksek olmasına rağmen sabunlaşma, fazla reaktif harcanması ve ekstra ayırma maliyeti gibi pek çok faktör üretim maliyetini olumsuz yönde etkilemektedir. Bu yüzden sabunlaşmayı önleyen, yüksek verimli ve tekrar kullanılabilirliği yüksek heterojen katalizör geliştirme çabaları günümüzde büyük bir hız ve önem kazanmıştır.Bu çalışmada, doğal zeolit, volkanik tüf, CaO, MCM-41 ile ticari zeolitler (Z-700, Z-400) ise sentetik destek maddeleri olarak kullanılmıştır. Destek maddeleri üzerine KOH, KI, NaOH, ve Mg(NO3)2 gibi aktif maddeler ıslak emdirme yöntemine göre yüklenerek hazırlanan katalizörler kullanılmıştır. Doğal destek maddelerinin üzerine yükleme yapılmaksızın katalitik olarak aktif olup olmadıkları araştırılmıştır. Sıcaklık, konsantrasyon, metanol/yağ oranı, reaksiyon süresi, kullanılan katalizör tipi, yağ cinsi, destek maddesi ve boyut dağılımının ester dönüşüm verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Sıcaklık, katalizör miktarı, aktif madde konsantrasyonu artışı, metanol/yağ oranı ve reaksiyonun süresinin optimum şartlara ulaşana kadar arttırılması ile verimin arttığı, katalizör tipine bağlı verimin değiştiği ve en iyi dönüşüm verimi ise KI yüklü doğal (zeolit A kodlu) destek maddesi kullanılarak yapılan çalışmalarda ulaşılmıştır. Ayrıca tanecik boyutunun artması ile verimin azaldığı gözlenmiştir.Bilim Kodu: 912.1.080Anahtar Kelimeler: Biyodizel, biyodizel üretimi, heterojen katalizör, iç esterdeğişimi, transesterifikasyon, zeolitSayfa Adedi: 132Tez Yöneticisi: Yrd. Doç. Dr. Muzaffer BALBAŞIProf. Dr. İrfan AR