Düşük yoğunluklu lif levha atıklarının burgu reaktörde pirolizi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ESRA KARAKAYA
Danışman: Yıldıray Topcu
Özet:Mobilya endüstrisi Türk ekonomisinin önemli bir bileşenini oluşturmaktadır. Bu sanayi kolu teknolojiyle bütünleşerek sürekli gelişmekte ve yapılan üretimler sonucu çeşitli atıklar oluşturmaktadır. Bu atıklardan biri olan Düşük Yoğunluklu Lif Levha (LDF) atıkları, yapılarında fenol-formaldehit reçine bulundurmaktadır. Bu sebeple çevre açısından tehlike oluşturan LDF atıkları, sektör için önemli bir sorun yaratmaktadır. Aynı zamanda LDF atıkları içerdiği yüksek karbon oranıyla biyokütle kaynakları arasında yer almaktadır. Biyokütle kaynaklarının dönüşüm yöntemleri ile enerji kaynağı olarak değerlenme imkânı bulmaktadır. Bu yöntemlerden bir tanesi de pirolizdir. Biyokütleden piroliz teknolojisi ile karbonca zengin katı (biyo-kok veya bio-char), sıvı (bio-oil) ve gaz (bio-gas, biyo-gaz) elde edilmektedir. Bu tez çalışmasında yerel bir sanayi kuruluşundan temin edilen LDF atıklarının biyokütle potansiyeli incelenmiştir. Atıklar, burgu reaktör kullanılarak piroliz işlemine tabi tutulmuştur. İnert azot ortamında sıcaklık değişiminin etkisini gözlemlemek amacıyla farklı sıcaklıklar da (500, 600 ve 700 C) deneyler gerçekleştirilmiştir. Yapılan piroliz deneyleri sonucu, elde edilen bio-char ve bio-oil ürünlerinin karakterizasyonu yapılmıştır. Hammadde ve katı-sıvı piroliz ürünlerininin karakterizasyonu için elementel analiz, FTIR, SEM-EDS, TG/DTA/DTG, GC-MS, BET ve ısıl analiz yöntemleri kullanılmış, uygulama örneği olarak CO2 adsorpsiyonu incelenmiştir. Elde edilen veriler incelendiğinde bio-char ürünlerinin elementel analiz sonuçları sıcaklık artışıyla birlikte yapıdaki karbon miktarının azaldığını dolayısıyla yakıt kalitesinin azaldığı göstermektedir. Yapılan ısıl analiz deneyleri bu sonucu destekler niteliktedir. Piroliz katı ürünlerine yapılan SEM-EDS analizi incelendiğinde sıcaklık artışıyla gözenekli yapının önce arttığı daha sonra azaldığı görülmektedir. Yapılan BET analizi sonucu ve CO2 adsopsiyon sonuçları bu durumu desteklemektedir. Elde edilen bio-oil ürünlerinin GC-MS sonuçlarının sıcaklıkla değişimi incelendiğinde sıcaklık artışıyla yapıdaki alkan ve aromatik grubu bileşiklerin oranının arttığı dolayısıyla piroliz bio-oil ürünlerinin yakıt kalitesini olumlu etkilediği görülmektedir. FTIR analiz sonuçları da bu durumu destekler niteliktedir. Yapılan karakterizasyon çalışmaları değerlendirildiğinde, çeşitli teknikler yardımıyla bu atığın işlem görmesi sektörün önemli bir sorununun önüne geçerken aynı zamanda yakıt kalitesi arttırılmış değerli ürünlerin elde edilmesine de imkân sağlamaktadır.