Alternatif Enerji Depolanması Anahtar Bileşeni Trimetil Borat: Üretimi, Su Giderimi ve Kinetik Parameterleri

Abstract

Bu çalışmanın amacı trimetil borat üretimindeki kinetik parametrelerin ve su çekici kimyasalların sürece etkisinin belirlenmesidir. Bu maksatla üretim için borik asit ve metil alkol döner buharlaştırıcıda (reaktör) tepkimeye sokulmuştur. Reaktör 65 °C sıcaklıkta ve 150 tur/dakika dönme hızında çalıştırılmıştır. Tepkimede oluşan su trimetil borat üretim hızını olumsuz etkilemektedir. Bu sebepten dolayı suyun tepkime ortamından uzaklaştırılması gerekmektedir. Tepkimenin kinetik çalışmaları gerçekleşen tepkimenin sözde birinci dereceden ve hız sabitinin 0,0613 dakika-1 olduğunu işaret etmektedir. Dolayısı ile hız denklemi r=0,0613 3 3 CB(OCH ) şeklinde ifade edilebilir. Ürün miktarı ve özellikleri kullanılan su uzaklaştırıcılar ile değişim gösterdiği için farklı kurutucular, farklı oranlarda kullanılmalıdır. CaCl2 ve LiCl tuzlarından su uzaklaştırıcı olarak tepkimede yararlanılmıştır. Tepkime sonrasında ürün trimetil borat ve metanolün azeotropu olarak toplanmış ve azeotropun iki tabakaya ayrılması maksadı ile LiCl kullanılmıştır. Üst tabaka zenginleştirilip trimetil borat bileşimi GC-MS ile belirlenmiştir. Trimetil boratın saflığı, ayrıca titrimetrik metot ile de analiz edilmiştir

Keywords

• trimetil borat, kalsiyum klorür, lityum klorür, tepkime hızı

Alternative Energy Storage Key Component Trimethyl Borate: Synthesis, Dehydration and Kinetic Parameters

Abstract

The aim of this study was to investigate effects of dehydrants on the trimethyl borate reaction and determine the kinetic parameters. Thus, trimethyl borate was produced by reacting of boric acid with methyl alcohol in a rotary evaporator. Evaporator was programmed to operate at 65 °C temperature and 150 rpm. Formed water at this reaction affects the reaction rate and trimethyl borate formation, negatively. Therefore, water is necessary to be removed from the reaction media. Kinetic search of the process gives reaction rate and rate constant as, pseudo first order and 0.0613 min-1, respectively. Consequently, the rate equation can be mentioned as r=0,0613C33)3 B(OCH3)3. Since the capacity and intensity properties changed with dehydrant type, various dehydrants at different amounts should be tested in the reaction. For this purpose CaCl2 and LiCl were used as dehydrant in the reactor, separately. During the reaction, trimethyl borate was distilled in the form of an azeotrope with methanol. LiCl salt was also used to separate azeotrope into two layers. Top layer was rectified and determined as trimethyl borate compound by using GC-MS instrument. In addition, purity of trimethyl borate was determined by titrimetric method

Keywords

• trimethyl borate, calcium chloride, lithium chloride, rate equation