KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI

Nezahat Boz

doi:10.17341/gummfd.97682

KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI

Öz

Bu araştırma da kalsiyum oksit destekli katalizörler, K₂CO₃bileşiğinin farklı yükleme oranlarında (ağırlıkça %1-5 aralığında) sulu çözeltileri ile birlikte, destek malzemesinin içine emdirme metodu ile hazırlanmıştır. Sentezlenen katalizörlerin kanola yağının metanol ile Yağ Asidi Metil Esteri (YAME) vermek üzere, 298–333 K sıcaklık aralığında, metanol/yağ oranları 6/1–15/1 aralığında, farklı katalizör yüklenerek (ağırlıkça %1-7 aralığında yağ miktarı temel alınarak) ve reaksiyon süresi 1-8 saat olmak üzere aktivite testleri yapılmıştır. Yapılan deneyler sonucunda, kalsiyum oksit destekli katalizörler arasında, ağırlıkça %5 K₂CO₃/CaO katalizörü en yüksek dönüşümü vermiştir (alkol/yağ: 15/1; katalizör miktarı yağın kütlesi temel alınarak ağırlıkça %3; reaksiyon süresi: 8 saat; kesikli reaktör; 600 rpm karıştırma hızı; metil ester verimi: %97, reaksiyon sıcaklığı: 333 K). Sadece %5 K₂CO₃/CaO katalizörü 773 K fırın sıcaklığında 3 saat süreyle kalsine edildiğinde düşük yüzey alanı ve düşük trigliserit dönüşümü vermiştir. Hem kalsine edilen hem de kalsine edilmeyen %5 K₂CO₃/CaO katalizörlerinin aktifliğini kaybetmemesi; reaksiyon karışımında çözünmüş aktif merkezlerinde heterojen katalizli reaksiyon yanında homojen reaksiyonunda yürüdüğünü göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kalsiyum oksit destekli katalizörler,transesterleşme; biyodizel

Kaynakça

Van Gerpen, J., “Biodiesel processing and production”, Fuel Processing Technology, Cilt 86, 1097–1107, 2005.
Kiss, A. A., Dimian, A. C., and Rothenberg, G., “Solid acid catalysts for biodiesel production—towards sustainable energy”, Advanced Synthesis & Catalysis, Cilt 348, 75–81, 2006.
Canakci, M., Van Gerpen, J., “Biodıesel production from oils and fats with high free fatty acids”, Transactions of the ASAE, Cilt 44, No 6, 1429–1436, 2001.
Canakci, M., Van Gerpen, J., “Biodiesel production via acid catalysis”, Transactions of the ASAE, Cilt 42, 1203-1210, 1999.
Meher, L. C., Vidya Sagar, D., and Naik, S. N., “Technical aspects of biodiesel production by transesterification-A review, Renewable & Sustainable Energy Reviews, Cilt 10, 248–268, 2006.
Du, W., Xu, Y., Zeng, J., Liu,D., “Novozym 435-catalysed transesterification of crude soy bean oils for biodiesel production in a solvent-free medium”, Biotechnology and Applied Biochemistry, Cilt 40, No, 187–190, 2004.
Jegannathan, K.R., Abang, S., Poncelet, D., Chan, E.S., Ravindra, P., “Production of Biodiesel Using Immobilized Lipase—A Critical Review”, Critical Reviews in Biotechnology, Cilt 28, No 4, 253-264, 2008.
Marchetti, J.M., Miguel V.U., Errazu A.F., “Possible methods for biodiesel production”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Cilt 11, No 6, 1300-1311, 2007.

Keskin, A., Gürü, M. ve Altıparmak, D., “Investigation of 90% Blend of Tall Oil Biodiesel Fuel with Diesel Fuel As Alternative Diesel Fuel”, Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, Cilt 22, No 1, 57-63, 2007.
Keskin, A., Gürü, M. ve Altıparmak, D.,”Influence Of Tall Oil Biodiesel With Mg And Mo Based Fuel Additives On Diesel Engine Performance And Emission”, Bioresource Technology, Cilt 99, No 14, 6434–6438, 2008.
Boz, N., Sunal, O., “Kanola Yağından Çinko Oksit-destekli Katalizör Varlığında Biyodizel Üretimi”, Journal of the Faculty of Engineering & Architecture of Gazi University, Cilt 24, No 3, 389-395, 2009.
Veljkovic´, V.B., Stamenkovic´, O.S., Todorovic´, Z.B., Lazic´, M.L., Skala, D.U., “Kinetics of Sunﬂower Oil Methanolysis Catalyzed by Calcium Oxide”, Fuel, Cilt 88, 1554–1562, 2009.
Ilgen, O., Akın, A.N., Boz, N., “Investigation of Biodiesel Production from Canola Oil Using Amberlyst-26 Catalyst,” Turkish Journal of Chemistry, Cilt 33, 289-294, 2009.
Balbaşı, M., Bartan, A., Ar, İ., Gürü, M., “Development of low cost heterogeneous catalysts for biodiesel processes”, Energy Sources, Part A, Cilt 33, No 11, 1035-1047, 2011.
N. Boz, M. Kara, M., “Solid base catalyzed transesterification of canola oil”, Chemical Engineering Communications, Cilt 196, 80–92, 2009.
Boz, N., Kara, M., Sunal, O., Alptekin, E., Değirmenbaşı, N., “Investigation of Fuel Properties of Biodiesel Produced over Alumina-based Solid Catalyst”, Turkish Journal of Chemistry, Cilt 33, 433-442, 2009.
Huaping, Z.H.U., Zongbin, W.U., Yuanxiong, C., Ping, Z., Shijie, D., Xiaohua, L.I.U., Zongqiang, M.A.O., “Preparation of biodiesel catalyzed by solid super base of calcium oxide and its refining process”, Chinese Journal of Catalysis, Cilt 27, No 5, 319-396, 2006.
Reddy, C.R.V, Oshel, R., Verkade, J.G., “Room-Temperature Conversion of Soybean Oil and Poultry Fat to Biodiesel Catalyzed by Nanocrystalline Calcium Oxides”, Energy and Fuels, Cilt 20, 1310-1314, 2006.
Kouzu, M., Kasuno, T., Tajika, M., Sugimoto, Y., Yamanaka, S., Hidaka, J., “Calcium oxide as a solid base catalysts for transesterification of soynean oil and its application to biodiesel production”, Fuel, Cilt 87, 2798-2806, 2008.
Yan, S., Kim, M., Salley, S.O., Simong Ng, K.Y., “Oil transesterification over calcium oxides modified with lanthanum”, Applied Catalysis A: General, Cilt 360, 163-170, 2009.
Ngamcharussrivichai, C., Totarat, P., Bunyakiat, K., “Ca and Cn oxides as a heteroheneous base catalyst for transesterification of palm kernel oil”, Applied Catalysis A: General, Cilt 341, 77-85, 2008.
Meher, L.C., Vidya Sagar, D., Naik, S.N., ‘Technical aspects of biodiesel production by transesterification-a review’, Renewable & Sustainable Energy Reviews, Cilt 10, 248-268, 2006.
Watkins, R.S., Lee, A.F., Wilson, K., “Li-CaO catalysed tri-glyceride transesterification for biodiesel applications”, Green Chemistry, Cilt 6, 335-340, 2004.
Meher, L.C., Kulkarni, M.G., Dalai, A.K., Naik, S.N., “Transesterification of karanja (Pongamia pinnata) oil by solid basic catalysts”, European Journal and Lipid Science Technologies, Cilt 108, 389–397, 2006.
Benjumea, P., Agudelo, J., Agudelo, A., “Basic properties of palm oil biodiesel-diesel blends”, Fuel, Cilt 87, 2069-2075, 2008.
Srivastava, P.K., Verma, M., “Methyl ester of karanja oil as an alternative renewable source energy”, Fuel, Cilt 87, 1673-1677, 2008.
Soetaredjo, F.E., Ayucitra, A., Ismadji, S., Maukar, A.L., “KOH/Bentonite catalysts for transesterification of palm oil to biodiesel”, Applied Clay Science, Cilt 53, No 2, 341-346, 2011
American Oil Chemists’ Society, Official test method Cd 3a–63 for acid value, in Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists’ Society, Champaign, Ill, 1998.
Xie, W., Li, H., “Alumina-supported potassium iodide as a heterogeneous catalyst for biodiesel production from soybean oil”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Cilt 255, 1-9, 2006.
European Standard of EN 14103, ‘Fat and oil derivatives-Fatty Acid Methyl Esters (FAME) - Determination of ester and linolenic acid methyl ester contents’, April 2003.
AOCS. ‘Official test method Ca 14–56 for total, free, and combined glycerol (iodometric–periodic acid method)’, In Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists Society. Champaign, III.: AOCS, 1991.
Boz, N., Değirmenbaşı, N., Kalyon, D.M., “Conversion of Biomass to Fuel: Transesterification of Vegetable Oil to Biodiesel using KF Loaded Nano-γ-Al2O3 as Catalyst”, Applied Catalysis B: Environmental, Cilt 89, 590-596, 2009.
Boz, N., Değirmenbaşı, N., Kalyon, D.M., “Transesterification of canola oil to biodiesel using calcium bentonite functionalized with K compounds”, Applied Catalysis B: Environmental, Cilt 138-139, 236-242, 2013.
Degirmenbasi, N., Boz, N., Kalyon, D.M., “Biofuel Production via Transesterification using Sepiolite-supported Alkaline Catalysts, Applied Catalysis B: Environmental, Cilt 150-151, 147-156, 2014.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

-

Bölüm

-

Yazarlar

Nezahat Boz

Yayımlanma Tarihi

25 Aralık 2015

Gönderilme Tarihi

2 Nisan 2014

Kabul Tarihi

-

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2015 Cilt: 30 Sayı: 4

DOI

https://doi.org/10.17341/gummfd.97682

IZ

https://izlik.org/JA67CY96ZY

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Boz, N. (2015). KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 30(4). https://doi.org/10.17341/gummfd.97682

AMA

1.Boz N. KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI. GUMMFD. 2015;30(4). doi:10.17341/gummfd.97682

Chicago

Boz, Nezahat. 2015. “KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 (4). https://doi.org/10.17341/gummfd.97682.

EndNote

Boz N (01 Aralık 2015) KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 30 4

IEEE

[1]N. Boz, “KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI”, GUMMFD, c. 30, sy 4, Ara. 2015, doi: 10.17341/gummfd.97682.

ISNAD

Boz, Nezahat. “KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 30/4 (01 Aralık 2015). https://doi.org/10.17341/gummfd.97682.

JAMA

1.Boz N. KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI. GUMMFD. 2015;30. doi:10.17341/gummfd.97682.

MLA

Boz, Nezahat. “KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 30, sy 4, Aralık 2015, doi:10.17341/gummfd.97682.

Vancouver

1.Nezahat Boz. KANOLA YAĞINDAN METİL ESTER ÜRETİMİ İÇİN KALSİYUM OKSİT DESTEKLİ HETEROJEN KATALİZÖR TASARIMI. GUMMFD. 01 Aralık 2015;30(4). doi:10.17341/gummfd.97682