Biyokütleye uygulanan ultrasonik proses (US) ve derin ötektik çözücü (DES) gibi yeşil ön arıtma proseslerinin karakteristik özellikler üzerindeki etkileri kadar kinetik parametreler üzerindeki etkileri de önemlidir. Proses koşulları ve reaksiyon ilerlemesinin seyri, ölçek büyütme çalışmalarında kinetik parametreler, aktivasyon enerjisi ve termal bozunmanın reaksiyon modeli hakkındaki bilgilere bağlıdır. Bu nedenle bu çalışmada ayçiçek çekirdek kabuğuna (SSH) 100 W güçte ve 20 kHz frekansta 10 dakika süreyle hem distile su hem de DES (gliserol:sodyum asetat) ile uygulanan US prosesi ile kinetik parametrelerdeki değişim ortaya konmuştur. 15°C/dk, 20°C/dk ve 25°C/dk ısıtma hızlarında SSH ve ön işlem görmüş SSH'nin aktivasyon enerjisinin değerlendirilmesinde Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) ve Flynn-Wall-Ozawa (FWO) izokonversiyonel yöntemler tercih edilmiştir. US’de su yerine DES ile yapılan ön işlem, KAS yönteminde ortalama aktivasyon enerjisi değerinin (Ea) 113,13'ten 143,65 kJ/mol'e yükselmesine neden olmuştur. Tüm SSH numuneleri için Ea değerleri 87,72-143,65 kJ/mol aralığında değişmiş ve ön işlem görmüş SSH numuneleri için KAS yöntemi ile daha yüksek Ea değerleri elde edilmiştir. Sonuç olarak, US ön işleminde DES kullanımı, suya kıyasla SSH'nin kinetik parametreleri üzerinde daha etkili olmuştur.
Derin ötektik çözücüler Yeşil teknoloji Kinetik modelleme Ayçiçek çekirdek kabuğu Ultrasonik proses
The effects of green pretreatment processes, such as ultrasonic process (US) and deep eutectic solvent (DES), applied to the biomass on kinetic parameters are as important as their effects on characteristic properties. Process conditions and course of reaction progression depend on the knowledge about kinetic parameters, activation energy and reaction model of thermal degradation in scale-up studies. Therefore, in this study, the change in the kinetic parameters with US applied with both distilled water and DES (glycerol:sodium acetate) at 100 W power and 20 kHz frequency for 10 minutes to sunflower seed husk (SSH) was revelaed. Isoconversional methods Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) and Flynn- Wall-Ozawa (FWO) were preferred for the evaluation of activation energy of SSH and pretreated SSH at 15°C/min, 20°C/min and 25°C/min heating rates. US pretreatment with DES instead of water resulted in increment of average activation energy values (Ea) from 113.13 to 143.65 kJ/mol in the KAS method. Ea values for all SSH samples changed in the range of 87.72-143.65 kJ/mol and higher Ea values was obtained with KAS method for pretreated SSH samples. Consequently, the use of DES in US pretreatment was more effective to change kinetic parameters of SSH compared to water.
Deep eutectic solvents Green technologies Kinetic modelling Sunflower seed husk Ultrasonic process
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Clean Production Technologies |
Journal Section | Articles |
Authors | |
Publication Date | March 15, 2024 |
Submission Date | July 5, 2023 |
Acceptance Date | November 15, 2023 |
Published in Issue | Year 2024 |