Yağlardan Soğuk Akış Özellikleri Optimize Edilmiş Biyodizel Üretimi



Benzer belgeler
ÇD45 PAMUK YAĞINDAN TRANSESTERİFİKASYON İLE BİYODİZEL ELDESİ

Laboratuvar Ölçekli Biyodizel Üretim Tesisinin Projelendirilerek İmal Edilmesi ve Bu Tesiste Çeşitli Bitkisel Yağ Kaynaklarından Biyodizel Üretimi

ÇEŞİTLİ BİTKİSEL YAĞLARDAN BİYODİZEL ÜRETİMİNDE KATALİZÖR VE ALKOL MİKTARININ YAKIT ÖZELLİKLERİ ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Palm Biyodizel-Dizel Yakıt Karışımlarının Yakıt Özelliklerinin Tahmini

ÇANAKKALE BOĞAZINDAKİ CHLOROPHYTA ENTEROMORPHA YOSUNUNDAN POTASYUM HİDROKSİT DESTEKLİ KATALİZÖR VARLIĞINDA BİYODİZEL ELDESİ

Alkol ve Katalizör Miktarlarının Farklı Katalizörlerle Üretilen Kanola Biyodizelinin Dönüşüm Oranı ve Yakıt Özellikleri Üzerindeki Etkisi

Grup:İcat Çıkartma Mahmut KARADAĞ Adem DOĞU Kemalettin ARVAS

Biyodizel yaparak küresel ısınmaya katkımız nedir?

Restoran Atığı Yağların Dizel Motor Yakıtı Olarak Değerlendirilmesi

FARKLI KATALIZÖR VE YIKAMA SUYU KULLANILAN KANOLA METIL ESTERININ DIZEL MOTORLARDA KULLANIMININ EMISYONLAR ÜZERINE ETKISI

Trigliserid : Bitkisel Yağ Alkol : Metanol, Etanol, Bütanol, Katalizör : Asit ve Baz Katalizörler Ester : Biyodizel Gliserin : Yan Ürün

ANALİZ TALEP FORMU FUEL OİL ÖZELLİK KOD DENEY YÖNTEMİ. TS1451 EN ISO 3104 *TS 2031 Görünüş 120 İç Metot (TY-AY-046) Toplam Tortu 140

1. Biyodizel Nedir? 2. Biyodizel in Tarihsel Gelişimi. 3. Biyodizel Üretim Aşaması. 4. Dünyada Biyodizel. 5. Türkiyede Biyodizel

KÜKÜRT DİOKSİT GAZI İLE ÜLEKSİT TEN BORİK ASİT ÜRETİMİ

PROJE EKİBİ Aysel ÇAĞLAR Şerife ÖLMEZKAYA Yıldıray ALDEMİR. PROJE DANIŞMANLARI Prof. Dr. Mehmet AY Prof. Dr. Ahmet SARI

KAYISI ÇEKİRDEK İÇİ YAĞINDAN, KANOLA YAĞINDAN VE ATIK YAĞDAN BİYODİZEL ÜRETİMİ

KANOLA YAĞI METİL ESTERİ VE KARIŞIMLARININ MOTOR PERFORMANS VE EGZOZ EMİSYONLARINA OLAN ETKİLERİ

2017 ANALİZ ÜCRETLERİ

ULUSAL YAKIT : BİYODB

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

Selçuk Üniversitesi ISSN 1302/6178 Journal of Technical-Online AYÇİÇEĞİ YAĞINDAN ELDE EDİLEN BİYODİZELİN MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Bir Dizel Motorunda Ayçiçeği Metil Esteri Kullanımının Motor Performans ve Emisyonlarına Etkisi

Kanola Yağı Alkil Esterlerinin Bir Dizel Motorunun Performansına ve Emisyon Karakteristiklerine Etkilerinin Belirlenmesi

Pamuk Ya ında Biodizel Üretimine Çe itli Katalizörlerin Etkisinin Vizkozite ve letkenlikle Takip edilmesi

BİTKİSEL YAĞLARDAN BİYODİZEL ÜRETİMDE YÜZEY AKTİF MADDELERİN ETKİSİ Sina KİANİ Yüksek Lisans Tezi Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Proses ve Reaktör

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

HAYVANSAL KÖKENLİ YAĞLARDAN BİYODİZEL ÜRETİMİ

ıda olarak tüketilen tarım ürünlerinden biyoyakıt üretilebilir mi?

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

AR-GE LABORATUARLARI FAALİYET FORMU (2014) Laboratuarın Adı: Biyoteknoloji Laboratuvarı. Laboratuarın Koordinatörü: Yrd. Doç.Dr.

Biyodizel Reaksiyonlarında Fuzel Yağı Kullanımı. Fusel Oil Use In Biodiesel Reaction

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Atık Kızartma Yağı Metil Esterinin Bir Dizel Motorunda, Motor Performansı ve Egzoz Emisyonlarına Etkisinin Araştırılması

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

KTÜ YUAM 2018 ANALĠZ ÜCRETLERĠ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/9) Akreditasyon Kapsamı

İNÖNÜ-PAL 2018 YILI ANALİZ ÜCRETLERİ

Ülkemiz Islahçı Çeşitlerinden Remzibey- 05 Aspir (Carthamus tinctorius L.) Tohumlarından Üretilen Biyodizelin Yakıt Özelliklerinin İncelenmesi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

ALKİD REÇİNE NEDİR? ALKİD REÇİNE NASIL ÜRETİLİR?

BİYODİZEL KULLANIMININ ÇEVRE İÇİN ÖNEMİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/35) Akreditasyon Kapsamı

Bilinen en eski yöntemdir. Bu alanda verim yükseltme çalışmaları sürdürülmektedir.

DERİ SANAYİ ATIKLARINDAN METİL ESTER ELDE EDİLMESİ

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/9) Akreditasyon Kapsamı

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi. Hardal Yağından Biyodizel Üretiminin Optimizasyonu ve Motor Performans Testleri

KETENCİK ETİL ESTERİNİN TURBO ŞARJLI BİR MOTORDA YAKIT OLARAK KULLANIMINDA MOTORUN EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/7) Akreditasyon Kapsamı

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl Lisans Tarımsal Mekanizasyon Atatürk Üniversitesi 1988 Y. Lisans Tarım Makinaları Bölümü Anabilim Dalı

Kanola Yağı Metil Esteri ve Karışımlarının Dizel Motoru Performansına Etkisinin Deneysel İncelenmesi

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

TALL YAĞI BİYODİZELİNİN DİZEL YAKITI İLE %90 ORANINDAKİ KARIŞIMININ ALTERNATİF DİZEL YAKITI OLARAK İNCELENMESİ

AR& GE BÜLTEN. Umudumuz Biodizel!

FARKLI HAMMADDELERDEN ÜRETİLEN METİL ESTER VE GLİSERİNİN BAZI ÖZELLİKLERİNİN BELİRLENMESİ

EGE-PAL ANALİZ FİYAT LİSTESİ

Günümüzde konvansiyonel alkidler yaygın olarak kullanıl- sonrasında alkid reçine çalışmaları ile ikinci dünya savaşının

INVESTIGATION OF THE SAFFLOWER AND CANOLA BIODIESEL USAGE EFFECTS ON EXHAUST EMISSIONS AND ENGINE PERFORMANCE

TUBİTAK FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK BİLİM DANISMANLIGI ÇALISTAYI KİMYA GRUP PROJE RAPORU

KETENCİK BİYODİZELİNİN ÜRETİMİ VE COMMON RAİL ENJEKSİYON SİSTEMLİ BİR MOTORUN EMİSYONLARINA ETKİSİ

Biyodizel Yakıtla Çalıştırılan Küçük Güçlü Bir Diesel Motorun Performans ve Emisyonuna Giriş Hava Basıncının Etkisinin İncelenmesi

Metil ve Etil Ester Kullanılan Bir Common-Rail Dizel Motorda Performans, Yanma ve Enjeksiyon Karakteristiklerinin Karşılaştırılması

METİL VE ETİL ESTERİN DİZEL YAKITI OLARAK KULLANILMA İMKANLARININ DENEYSEL OLARAK ARAŞTIRILMASI ÖZET


6. Oksidasyon Kararlılığının Tespiti

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/8) Akreditasyon Kapsamı

Dünya Enerji Konseyi Türk Milli Komitesi TÜRKİYE 10. ENERJİ KONGRESİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

ÇD05 BİYODİZEL ÜRETİM VE KULLANIMI- (LİTERATÜR ÖZETİ)

NOHUT SAMANI HIZLI PİROLİZİNİN DENEY TASARIMI İLE MODELLENMESİ

Biyoenerji, bitkilerden veya biyolojik her türlü atıktan elde edilebilecek olan enerjiye verilen genel ad dır.

Kanola Bitkisi, Yağı ve Özelikleri

TASLAK HAKKINDA GÖRÜŞ BİLDİRİLMESİNDE KULLANILACAK FORM. Taslağın Geneli Üzerindeki Görüş ve Değerlendirme

SOYA YAĞI METİL ESTERİNİN MOTOR PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİ ve NO X EMİSYONLARI ÜZERİNDEKİ ETKİSİNİN İNCELENMESİ

RÜZGAR ENERJİSİ. Cihan DÜNDAR. Tel: Faks :

ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI

BİYODİZEL ve ÜRETİMİ DR. OYA IRMAK ŞAHİN-CEBECİ

Kojenerasyon Teknolojileri Yavuz Aydın, Yağmur Bozkurt İTÜ

Bitkisel ve Hayvansal Atık Yağlardan Üretilen Biyodizellerin Tek Silindirli Bir Dizel Motorda Yakıt Olarak Kullanılması

Kanola Yağı Metil Esteri ve Karışımlarının Dizel Motoru Egzoz Emisyonuna ve Yakıt Tüketimine Etkisinin Deneysel İncelenmesi

Bir Dizel Motorda Yakıt Olarak Kullanılan Balık Yağı Metil Esteri Karışımlarının Motor Performans Ve Emisyonlarına Etkisi

Akreditasyon Sertifikası Eki. (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

M KRODALGA ISITMA LE H NT YA ININ TRANSESTER F KASYONU

DİZEL MOTORLARDA BİYODİZEL KULLANIMININ EGZOZ EMİSYONLARINA ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

FARMAKOGNOZİ II UYGULAMA İYOT İNDEKSİ TAYİNİ PEROKSİT SAYISI TAYİNİ ASİTLİK İNDEKSİ TAYİNİ SABUNLAŞMA İNDEKSİTAYİNİ

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/9) Akreditasyon Kapsamı

DİZEL MOTORLAR İÇİN YÜKSELEN BİR ALTERNATİF YAKIT: BİYODİZEL

TRANSESTERİFİKASYONLA BALIK YAĞI METİL ESTERİ SENTEZİNİN OPTİMİZASYONU

Hayvansal ve Bitkisel Yağlardan Elde Edilen Biyodizelin Dizel Yakıtı ile Karşılaştırılması

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

PETROKİMYA KOMPLEKSİ ARITMA ÇAMURLARININ EKSTRAKSİYONU

BİYODİZEL BİYOETANOL BİYOGAZ

Hardal Yağından Biyodizel Üretiminin Optimizasyonu ve Motor Performans Testleri

HİNDİ RENDERİNG YAĞI BİYODİZELİNİN DİZEL MOTOR PERFORMANS VE EMİSYONLARINA ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Biyodizelin Dizel Santrallerde Kullanım Analizi

Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University Cilt 30, No 3, , 2015 Vol 30, No 3, , 2015

TÜRKİYE DE BİYODİZEL İLE İLGİLİ MEVZUAT VE YATIRIM. Mehmet ÇAĞLAR Elektrik İşleri Etüt İdaresi Genel Müdür Yardımcısı

Transkript:

Yağlardan Soğuk Akış Özellikleri Optimize Edilmiş Biyodizel Üretimi Nazmiye Rasimoğlu ve Hakan Temur Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, 2524 Erzurum Atatürk Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, 2524 Erzurum, htemur@atauni.edu.tr ÖZET Bu çalışmada, optimum soğuk akış özelliklerine sahip bir biyodizel numunesi üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla bitkisel ve hayvansal kaynaklı dokuz farklı yağdan (Ayçiçeği yağı, mısır yağı, soya yağı, kanola yağı, zeytinyağı, susam yağı, fındık yağı, içyağı, balık yağı) aynı şartlarda (sıcaklık 5 o C, süre 1 saat, alkol-yağ oranı 1/5 (w/v), katalizör oranı % 1 (w/v), karıştırma hızı 4 devir/dakika) biyodizel örnekleri üretilmiş ve bu örnekler akma noktası, CFPP ve bulutlanma noktası gibi soğuk akış karakteristikleri açısından analiz edilmişlerdir. Aynı şartlarda farklı yağlarla yapılan denemeler sonunda soğuk akış özellikleri açısından en iyi yağların mısır yağı ve fındık yağı olduğu gözlendi. Hammadde maliyeti dikkate alınarak çalışmaya mısır yağı ile devam edildi. Mısır yağından biyodizel üretiminde optimum reaksiyon şartlarını belirlemek için ise parametre olarak sıcaklık, reaksiyon süresi, alkol-yağ oranı, katalizör oranı ve karıştırma hızı seçildi. Denemeler sonunda mısır yağından biyodizel üretimi için optimum reaksiyon sıcaklığı 5 C, optimum reaksiyon süresi 3 dakika, alkol-yağ oranı 1/6 (v/v), katalizör oranı %,75 (w/v) ve karıştırma hızı 4 devir/dakika olarak tespit edildi. Bu şartlarda yapılan biyodizel üretimi sonucunda elde edilen biyodizel numunesi için soğuk akış değerleri bulutlanma noktası -4, akma noktası -1 ve CFPP değeri -12 olarak ölçüldü. Anahtar Kelimeler: Biyodizel, soğuk akış özellikleri, viskozite, CFPP, bulutlanma noktası. GİRİŞ Artan nüfus ve endüstrileşmeye paralel olarak dünyadaki enerji ihtiyacı da giderek artmaktadır. Dünya ölçeğinde en çok tüketilen yakıtlar fosil yakıtlardır. Dünya enerji ihtiyacının yaklaşık % 85 i fosil yakıtlardan karşılanmaktadır [1]. Yararlanılan tüm fosil yakıtlar içerisinde dünya ölçeğinde en çok tüketilenini ise % 43,5 oranı ile petrol oluşturmaktadır [2]. 28 ve 29 yılları içerisinde Türkiye deki lisanslı rafinerilerde üretilen akaryakıtın ortalama % 18,89 u benzin iken % 25,65 i dizel yakıtıdır [3]. Bu sonuçlardan ülkemizde ve dünyada en çok kullanılan akaryakıt türünün dizel yakıtı olduğu anlaşılmaktadır. Fosil yakıtların kullanımındaki en büyük dezavantajlar rezervlerin giderek azalması ve bu yakıtların sebep olduğu çevre kirliliğidir. Petrol esaslı dizel sadece en çok sera gazı üreten kaynaklardan biri değil, aynı zamanda NO x, SO x, CO, partikül madde ve uçabilir organik bileşikler (VOCs) gibi hava kirleticilerinin de en önde gelen sebeplerinden biri durumundadır [4]. Bütün bu etkenler alternatif, çevre dostu, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemini ortaya koymaktadır. Biyodizel bitkisel ve hayvansal yağlar gibi yenilenebilir biyolojik kaynaklardan elde edilen, biyolojik kökenli ve çevre dostu bir alternatif dizel motor yakıtıdır ve başlıca transesterifikasyon ile üretilir. Transesterifikasyon işleminde yağlar bir monohidrik alkolle, bir katalizör beraberinde ester ve gliserin oluşturmak üzere aşağıdaki gibi reaksiyona girerler [5]. Reaksiyon tersinir olduğundan dengeyi ürünler yönüne çevirmek için alkolün aşırısı kullanılır.

Şekil 1. Trigliseridin alkolle transesterifikasyonu. Biyodizelin birçok özelliği petrol kaynaklı dizelle karşılaştırılabilir olmakla birlikte, soğuk sıcaklık akış özelliklerinin yeterince iyi olmaması, yaygın bir dizel yakıt alternatifi olarak kullanımını engelleyen en önemli problemlerden biridir [6]. Bitkisel ve hayvansal yağlardan elde edilen biyodizel önemli oranlarda doymuş yağ asitleri içermektedir ki bu yağ asitleri yüksek bulutlanma ve akma noktası değerlerine yol açar. Bulutlanma noktası sıvı lipid maddenin doymuş esterlerin katılaşması ve kristal oluşumu nedeniyle bulanık bir görünüm kazanmaya başladığı sıcaklıktır. Biyodizelin doygun yağ asidi metil ester bileşenleri soğuk mevsimlerde katılaşarak araçların boru ve filtrelerinde tıkanmalara yol açmaktadır. Sıcaklığın daha da düşmesiyle daha fazla katı madde oluşarak akışın tamamen duracağı en düşük sıcaklık olan akma noktasına ulaşılmaktadır. CFPP (cold flow plugging point) ise belirli deney şartlarında soğutulan belli hacimdeki bir yakıt örneğinin standart bir filtreden belli sürede artık geçemediği en yüksek sıcaklık olarak ifade edilmiştir [7]. Biyodizelde mevcut doymuş bileşenlerin oranı arttıkça bulutlanma, akma ve CFPP değerlerinin yükseldiği bilinmektedir [6]. Biyodizelin soğuk akış özelliklerini iyileştirmek için çeşitli iyileştiricilerle harmanlama [6], [8], vinterizasyon [11], [12], farklı alkollerin kullanımı [13] ve yakıt bileşiminin modifikasyonu gibi farklı yöntemler uygulanmıştır. Sunulan çalışma yaygın olarak bulanabilen bazı biyodizel kaynaklarını, verdikleri ürünün soğuk akış özellikleri açısından incelmekte ve optimum özelliklere sahip bir biyodizel örneği elde etmek için değişik parametrelerin etkisini göstermeyi amaçlamaktadır. Çalışmanın birinci aşamasında farklı yağlardan elde edilen yağ asidi metil esterlerinin bulutlanma noktası, akma noktası ve CFPP gibi soğuk akış özellikleri ölçülerek optimum özelliklerdeki biyodizeli veren yağ çeşidi tespit edilmiş; ikinci aşamada ise bu yağdan en iyi soğuk akış özelliklerini gösteren örneğin elde edilmesi için çeşitli reaksiyon parametrelerinin etkisi incelenmiştir. DENEYSEL ÇALIŞMALAR Deneyler 5 ml lik ceketli bir cam reaktörde yapılmıştır. Deneye başlamadan önce reaktöre alınan 2 ml bitkisel ya da hayvansal yağ, reaksiyon sıcaklığına kadar ısıtılmıştır. Bu sırada farklı bir kapta belirli miktarda katalizör (katı KOH), belli oranda metil alkolde tamamen çözülmüş ve aynı sıcaklığa kadar ısıtılan karışım reaksiyon sıcaklığındaki yağa ilave edilerek reaksiyon başlatılmıştır. Reaksiyon süresi sonunda karıştırmaya son verilerek, karışım bir ayırma hunisine alınıp gliserinin metil ester fazından ayrılması için 7 8 saat kadar dinlenmeye bırakılmıştır. Gliserinin ayrılmasından sonra 3 defa saf su ile yıkanan karışım her bir yıkamadan sonra 5 er saatlik periyotlarda dinlenmeye bırakılmıştır, üçüncü yıkamadan sonra biyodizel örneği bir döner vakumlu evaporatöre alınarak içinde bulunabilecek eser miktardaki uçucu bileşenlerden arındırılmıştır. Denemelerde alkol olarak % 99,7 saflıktaki metanol, katalizör olarak ise susuz potasyum hidroksit kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında hangi yağ kaynağının daha iyi soğuk akış özeliklerine sahip biyodizel ürünü vereceğini belirlemek amacıyla kolay temin edilebilen yağ cinslerinden aynı reaksiyon şartlarında biyodizel üretimi gerçekleştirilmiştir. Kullanılan yağ çeşitleri ve bunlardan

elde edilen metil ester ürünlerine ait soğuk akış özellileri Tablo 1 de verilmiştir. Esterleştirme reaksiyonu için sabit tutulan parametreler 5 o C sıcaklık, 1/5 (hacimce) alkol-yağ oranı, %1 katalizör oranı, 6 dakika reaksiyon süresi ve 4 devir/dakika karıştırma hızı şeklindedir. Tablo 1. Farklı yağ çeşitlerinden elde edilen biyodizel örneklerinin soğuk akış özellikleri. Üretilen Metil Esterlerin CFPP si ( o C) Üretilen Metil Esterlerin Akma Noktası ( o C) Metil esterlerin Bulutlanma Noktası ( o C) Kullanılan Yağ Çeşidi Mısır Yağı -11-9 -2 Soya Yağı -6-5 1 Zeytin Yağı -9-6 2 Ayçiçek Yağı -8-6 1 Fındık Yağı -15-14 -6 İç Yağı 1 13 17 Susam Yağı -13-12 -6 Alabalık Yağı -11-9 -3 Kanola Yağı -11-1 -1 Tablo 1 den görüleceği gibi farklı yağlardan elde edilen biyodizel örneklerinin soğuk akış özellikleri farklılıklar göstermektedir. Görüldüğü gibi en yüksek doygun yağ asidi oranına sahip olan hayvansal yağ (iç yağı) en yüksek soğuk akış özelliklerine sahiptir. En düşük soğuk akış değerleri ise fındık yağı, susam yağı ve mısır yağında görülmektedir. Alabalık yağında görülen düşük soğuk akış değerleri ise genelde balık yağlarında yüksek oranlarda bulunan doymamış yağ asitlerinden ileri gelmektedir [14]. İncelenen biyodizel örnekleri içerisinde daha çok üretilmesi ve daha ucuza temin edilebilmesi [15] göz önünde bulundurularak daha sonraki aşamalar için biyodizel hammaddesi olarak mısır yağının kullanılması uygun görülmüştür. İkinci aşamada sadece mısır yağından biyodizel üretimi için soğuk akış özellikleri açısından optimum transesterifikasyon parametreleri incelenmiştir. İncelenen parametreler ve seviyeleri Tablo 2 de görülmektedir. Denemeler sonunda elde edilen biyodizel örneklerinde TS standartlarına uygun olarak bulutlanma noktası (TS 2834 EN 2315), akma noktası (TS 1233 ISO 316) ve CFPP (TS EN 116) değerleri ölçülmüştür. Tablo 2. Mısır yağından biyodizel üretimi için incelenen parametreler ve seviyeleri Parametre İncelenen seviyeler Reaksiyon Sıcaklığı ( o C) 2, 3, 4, 5, 6 Reaksiyon süresi (dakika) 1, 2, 3, 4, 5, 6 Alkol-yağ oranı (hacimce) 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/8 Katalizör oranı (g KOH/ 1 ml yağ),5, 1, 1,5, 2 Karıştırma Hızı (devir/dakika) 3, 4, 5, 6, 8 Reaksiyon Süresinin Transesterifikasyona Etkisi Biyodizel üretimi için 5 C reaksiyon sıcaklığı, 4 devir/dakika karıştırma hızı, 1/5 alkol/yağ oranı, % 1 katalizör oranı kullanılarak farklı sürelerde elde edilen bulutlanma noktası (Şekil 2), akma noktası (Şekil 3) ve CFPP (Şekil 4) değerleri aşağıda verilmiştir.

1 Bulutlanma Noktası ( C ) Reaksiyon Süresi (dakika) Şekil 2. Reaksiyon süresinin bulutlanma noktası üzerine etkisi Akma Noktası ( C ) Reaksiyon Süresi (dakika) Şekil 3. Reaksiyon süresinin akma noktası üzerine etkisi CFFP ( C ) 1 2 3 Reaksiyon Süresi (da kika) Şekil 4. Reaksiyon süresinin CFPP üzerine etkisi. Şekil 2 ve Şekil 4 den görüldüğü gibi 2 dakikadan daha uzun reaksiyon süreleri, mısır yağından elde edilen biyodizelin bulutlanma ve CFPP değerlerine etki etmemektedir. Şekil 3 ten ise akma noktasının 5 dakikadan daha uzun denemelerde 1 o C kadar a düştüğü görülmektedir. Alkol-Yağ Oranının Etkisi Alkol/yağ oranının mısır yağından elde edilen biyodizel örneklerinin soğuk akış özellikleri üzerine etkisi Şekil 5, Şekil 6 ve Şekil 7 de verilmiştir. Bu sonuçlara göre yüksek alkol/yağ oranlarında gerçekleştirilen biyodizel üretimi soğuk akış özellikleri daha iyi olan metil esterler vermemektedir.

1/5 1/3 2/5 1/2 3/5 Akma Noktası, C 4 2 Alkol/Yağ oranı (V/V) Şekil 5. Alkol-yağ oranının akma noktasına etkisi. 2 Bulutlanma Noktası ( C ) 1 1/5 1/3 2/5 1/2 3/5 Alkol/Yağ oranı (v/v) Şekil 6. Alkol-yağ oranının bulutlanma noktasına etkisi. 3 1 /7 1 /4 1 /3 3 /7 1 /2 3 /5 CFPP, ( C ) 1 3 Alkol/Yağ Oranı (v/v) Şekil 7. Alkol-Yağ Oranının CFPP üzerine etkisi Reaksiyon Sıcaklığının Etkisi Mısır yağından üretilen biyodizelin soğuk akış özellikleri üzerine esterifikasyon sıcaklığının etkisi Şekil 8, Şekil 9 ve Şekil 1 da gösterilmiştir. Buna göre 5 ve 6 o C lerde bulutlanma noktasında 1 o C lik bir azalma gözlenmekle birlikte reaksiyon sıcaklığının biyodizelin soğuk akış özellikleri üzerine önemli bir etkisi olmadığı gözlenmektedir.

2 Bulutlanma Noktası ( C 1 Reaksiyon S ıcaklığ ı ( C ) Şekil 8. Sıcaklığın bulutlanma noktasına etkisi 3 2 4 6 8 Akma Noktası ( C ) Reaksiyon sıcaklığ ı ( C ) Şekil 9. Sıcaklığın akma noktası üzerine etkisi CFPP ( C ) 1 2 3 4 Reaksiyon S ıcaklığ ı ( C ) Şekil 1. Sıcaklığın CFPP üzerine etkisi. Katalizör Oranının Etkisi Mısır yağından üretilen biyodizelin soğuk akış özellikleri üzerine kullanılan katalizör oranının etkisi Şekil 11, Şekil 12 ve Şekil 13 de görülmektedir. Şekil 12 den katalizör oranı % 1 in üzerine çıkartıldığında tüm soğuk akış parametrelerinde gözle görülür bir artış olduğu gözlenmektedir. Bu durum % 1 ve daha yüksek katalizör oranlarında reaksiyonun tamamlanmadığını düşündürmektedir. Katalizör miktarındaki artışın bir maksimuma ulaştıktan sonra oluşan metil ester ürününün dönüşümünü azalttığı başka çalışmalarda da gözlenmiş ve bu durum, aşırı katalizör miktarının geri yöndeki esterleşme reaksiyonunu hızlandırdığı [16] ve/veya aşırı katalizör kullanımının daha çok trigliseridin sabunlaşma reaksiyonuna girmesi sonucu ester veriminin azaldığı [17] şeklinde yorumlanmıştır.

.%.5% 1.% 1.5% 2.% 2.5% Bulutlanma Noktası ( C ) 3 Katalizör Mikta rı (w/v) Şekil 11. Katalizör miktarının bulutlanma noktası üzerine etkisi Akma Noktası ( C ).%.5% 1.% 1.5% 2.% 2.5% Katalizör Mikta rı (w/v) Şekil 12. Katalizör miktarının akma noktası üzerine etkisi.%.5% 1.% 1.5% 2.% 2.5% 4 CFPP ( C ) 2 4 Katalizör Mikta rı (w/v) Şekil 13. Katalizör miktarının CFPP üzerine etkisi Karıştırma Hızının Etkisi Esterleşme reaksiyonunun karıştırma hızının üretilen biyodizelin soğuk akış şartları üzerine etkisi 3, 4, 5, 6 ve 8 devir/dakika hızları için incelenmiş ve sonuçlar Şekil 14, Şekil 15 ve Şekil 16 de gösterilmiştir. Bu sonuçlara göre reaksiyonda uygulanan karıştırma hızının elde edilen biyodizelin soğuk akış özellikleri olan bulutlanma noktası, akma noktası ve CFPP değerleri üzerine hiçbir etkisi gözlenmemiştir.

Bulutlanma Noktası ( C ) 2 4 6 8 1.5.5 Karıştırma Hız ı (devir/dakika) Şekil 14. Karıştırma hızının bulutlanma noktası üzerine etkisi 2 4 6 8 1 Akma Noktası ( C ) Karıştırma Hız ı (devir/dakika) Şekil 15. Karıştırma hızının akma noktası üzerine etkisi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 CFPP ( C ) 1 2 3 Karıştırma Hız ı (devir/dakika) Şekil 16. Karıştırma hızının CFPP üzerine etkisi. SONUÇLAR VE TARTIŞMA Denemeler sonunda mısır yağından elde edilen biodizelin soğuk akış özellikleri açısından en uygun reaksiyon şartları, sıcaklık 5 o C, reaksiyon süresi 3 dakika, alkol/yağ oranı 1/6 (v/v) katalizör oranı %,75 olarak belirlemiştir. Karıştırma hızının her hangi bir etkisi gözlenmediğinden düşük hızlardaki bir karıştırma hızının (örneğin 4 devir/dakika) tercih edilmesi enerji sarfiyatı açısından daha makul görülebilir. Optimum soğuk akış özelliklerini veren reaksiyon şartları kullanılarak gerçekleştirilen biyodizel üretimi sonunda elde edilen biyodizel örneği için ise soğuk akış değerleri, bulutlanma noktası -4 o C, akma noktası -1 ve CFPP değeri -12 o C olarak ölçülmüştür.

KAYNAKLAR [1] Tester,W.J., Drake, E.M., Driscoll, M.J., Golay, M.W.and Peters, A.P., Sustainable Energy, The MIT Press, p 64, 25. [2] Anonim, BP Statistical Reviewof World Energy: June 26, bp.com/statisticalreview, 26. [3] Anonim, Petrol Piyasası Sektör Raporu: 29, Enerji Piyasası Düzenleme Kurumu, Petrol Piyasası Daire Başkanlığı, 21. [4] Kulkarni, M.G. and Dalai, A.K., Waste Cooking Oil-An Economical Source for Biodizel: A review, Ind.Eng.Res., 45, 291-2913, 26. [5] Ma, F. and Hanna, M.A., Biodiesel production: a review, Bioresource technology 7, pp. 1 15, 1999. [6] Bhale, P.V., Deshpande, N.V., and Thombre, S.B., Impoving the low temperature properties of bodiesel fuel. Renewable Energy, 34, 794-8, 29. [7] Taraus S., Temur, H. And Yartasi, A., Alkali-Catalyzed Biodiesel Production from Mixtures of Sunflower Oil and Beef Tallow, Energy & Fuels, 23, 4112 4115, 29. [8] Asaduskas, S. And Erhan, S., Depeession of pour point of vegetable oils by blending with diluents used for biodegradable lubricants. JAOCS, vol. 76 no. 3, 313-316, 1999. [9] Chiu, C.W., Schumacher, G.L. and SuppesG.J., Impact of cold flow improvers on soybean biodiesel blend, Biomass and bioenergy, 27, 485-491, 24. [1] Strategies for decreasing the pour point and cloud point of palm oil products, Eur. J. Lipid Sci. Technol. 17, 55-512, 25. [11] Dunn, R.O., Shockley M.W., and Bagby, M.O.,JAOCS, vol. 73, no.12, 1719-1727, 1996. [12] Lee, I., Lawrence A.C., and Hammond, E.G., Reducing the Crystallization Temperature of Biodiesel by winterizing methyl soyate., JAOCS, vol. 73, no. 5, 1996. [13] Knothe, G., Designer biodiesel: Optimizing Fatty ester compozition to improve fuel properties. Energy and Fuels, 22, 1358-1364 28. [14] Üstün, G., Akova A. and Dandik, L., Oil content and fatty acid composition of commercially important Turkish fish species., Journal of the American Oil Chemists' Society, Vol. 73, No. 3, 389-391, 1996. [15] Kolsarıcı, Ö., Gür, A., Başalma M.D., Kaya, D., İşler, N., Türkiye Ziraat Mühendisliği IV. Teknik Kongresi, Aralık 24, İzmir. [16] Darnoko D., (1999), Continuous production of methlesthers from oil palm and recovery of beta-carotene by membrane technology, PhD thesis, University of Illinois, Urbana, 1999. [17] Shereena, K.M. and Thangaraj, T., Determination Of Optimal Alkalıne Catalyst Concentration For The Maximum Production of Biodiesel From Edible And Non-Edible Oils, Journal of Phytology 29, 1(2): 95 99.