Deri Endüstrisi Atık Yağlarından Üretilen Biyodizelin Dizel Motor Yanma Performans ve Emisyonlarına Etkisinin İncelenmesi

Year 2022, , 244 - 254, 31.01.2022

Oğulcan Mustafa İnal , Ahmet Keskin , Alaattin Osman Emiroğlu , Mehmet Şen

https://doi.org/10.29130/dubited.913736

Abstract

Bu çalışmada öncelikle deri endüstri atık yağından biyodizel yakıtı üretilmiştir. Daha sonra elde edilen biyodizel, petrol kökenli dizel yakıtı (D100) ile %10 ve %30 oranlarında karıştırılarak sırasıyla elde edilen D90 ve D70 yakıt karışımlarının motor performans, egzoz emisyon ve yanma karakteristikleri analiz edilerek referans motorin yakıtı ile karşılaştırılmıştır. Motor testlerinde, hava soğutmalı, tek silindirli, dört zamanlı ve direk püskürtmeli bir dizel motoru kullanılmıştır. Deneyler motor tam yükte iken farklı motor devirlerinde gerçekleştirilmiştir. Test sonuçları, biyodizel karışımlarının yanma sürelerinin kısa olması sebebiyle maksimum ısı salınımı ile maksimum silindir basıncının motorine kıyasla daha yüksek olduğunu göstermiştir. Biyodizel oranının artmasıyla ısıl verim ve moment değerlerinde azalma gözlenmiştir. Ayrıca, biyodizel karışımları, NOx emisyonlarında önemli bir değişikliğe neden olmazken, is emisyonlarında ise azalmaya neden olmuştur.

Keywords

Biyodizel, Deri Endüstri Atık Yağı, Dizel Motor

Investigation of the Effect of Biodiesel Produced from Leather Industry Waste Oils on Diesel Engine Combustion Performance and Emissions

Abstract

In this study, firstly, biodiesel fuel was produced from leather industry waste oil. Then, the biodiesel obtained was blended with petroleum-based diesel fuel (D100) at 10% and 30% ratios, and the engine performance, exhaust emissions and combustion characteristics of the D90 and D70 fuel blends were analyzed and compared with the reference diesel fuel. In the engine tests, an air cooled, single cylinder, four stroke and direct injection diesel engine was used. The experiments were carried out at different engine speeds when the engine run at full load. Test results have shown that biodiesel blends have a higher maximum heat release and maximum cylinder pressure compared to that of the diesel fuel, due to the shorter combustion duration. Thermal efficiency and moment values decreased with the increase in biodiesel ratio. In addition, biodiesel blends did not cause a significant change in NOx emissions, while reducing soot emissions.

Keywords

Biodiesel, Leather ındustry waste oil, Diesel engine

References

• [1] J. V. Gerpen, “Biodiesel Processing and Production,” Fuel Processing Technology, s. 86, ss. 1097-1107, 2005.
• [2] E. Alptekin ve M. Canakci, “Optimization of transesterification for methyl ester production from chicken fat,” Fuel, s. 90, ss. 2630-2638, 2011.
• [3] A.O. Emiroğlu, A. Keskin, M. Şen, “Experimental investigation of the effects of turkey rendering fat biodiesel on combustion, performance and exhaust emissions of a diesel engine,” Fuel, s. 216, ss. 266-273, 2018.
• [4] A. S. Altınsoy, “Biyodizel üretimi, motorlarda kullanımı ve Türkiye’deki kaynakların incelenmesi,” Yüksek lisans tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, Türkiye, 2007.
• [5] Ş. Altun, M. Lapuerta, “Properties and emission indicators of biodiesel fuels obtained from waste oils from the Turkish industry,” Fuel, s. 128, ss. 288-295, 2014.
• [6] A. N. Özsezen, M. Eyidoğan, A. Türkcan, E. Alptekin, A. Şanlı, M. Çanakcı ve İ. Kılıçaslan, “Binek tipi bir taşıtta katalitik konvertör veriminin deneysel olarak incelenmesi,” Taşıt Teknolojileri Elektronik Dergisi, s. 1, ss. 1-7, 2009.
• [7] B. Freedman, E. H. Pryde ve T. L. Mounts, “Variables affecting the yields offatty ester from transesterified vegetable oils,” J. Am. Oil Chem. Soc., s. 61, ss. 1638-1643, 1984.
• [8] T. W. Ryan, L. G. Dodge ve T. J. Callahan, “The effects of vegetable oil properties on injection and combustion in two different diesel engines,” J. Am.Oil Chem. Soc., s. 61, ss. 1610-1619, 1984.
• [9] N. P. Bahadur, D. G. B. Boocock ve S. K. Konar, “Liquid hydrocarbons from catalytic pyrolysis of sewage sludge lipid and canola oil: evaluation of fuel properties,” Energ. Fuel, s. 9, ss. 248-256, 1995.
• [10] R. E. Tate, K. C. Watts, C. A. W. Allen ve K. I. Wilkie, “The viscosities of three biodiesel fuels at temperatures up to 300°C,” Fuel, s. 85, ss. 1010-1015, 2006.
• [11] P. S. Caro, Z. Mouloungui, G. Vaitilingom ve J. C. Berge, “Interest of combining an additive with diesel-ethanol blends for use in diesel engines,” Fuel, s. 80, ss. 565-574, 2001.
• [12] S. K. Tyson, “Biodiesel handling and use guidelines,” National Renewable Energy Laboratory Report, NREL/TP-580-30004, ss. 1-17, 2001.
• [13] M. S. Graboski ve R. L. Mc Cormik, “Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines,” Prog. Energ. Combust, s. 24, ss. 125-164, 1998.
• [14] M. Şen, A.O. Emiroğlu ve A. Keskin, “Production of biodiesel from broiler chicken rendering fat and investigation of its effects on combustion, performance and emissions of a diesel engine,” Energy Fuels, s. 32, 4, ss. 5209-5217, 2018.