BAZİK AMBERLİT REÇİNELER VARLIĞINDA TRANSESTERİFİKASYON REAKSİYONU VE YÜZEY CEVAP METODU İLE OPTİMİZASYONU

Öz

Bu çalışmada, ayçiçek yağının metanol ile transesterifikasyonu, Amberlit A-21 (A-21) ve Amberlit A-26 (A-26)tipi yüksek Hammett baziklik kuvvetine sahip iyon değiştirici reçineler varlığında test edilmiştir.Transesterifikasyon reaksiyonları üç boyunlu kesikli bir reaktörde, 40-55°C sıcaklık aralığında, metanol-yağbaşlangıç molar oranları 3:1 ile 6:1 ve %1 ile %5 katalizör ağırlık yüzdesinde (yağın) yürütülmüştür. A-26katalizörü , 50oC ve 6:1 metanol:yağ başlangıç molar oranında % 91 dönüşümle A-21 katalizörüne göre dahayüksek aktivite göstermiştir. Aynı reaksiyon şartlarında A-21 katalizörlüğünde % 88 dönüşüme ulaşılmıştır.Box-Wilson Deneysel Tasarım Yöntemi’ne göre belirlenen reaksiyon şartlarında elde edilen sonuçlar DesignExpert 8.0.6.1 programı kullanılarak analiz edilmiştir. Sıcaklık ve reaktanların başlangıç molar oranındaki artışıntrigliserit dönüşümünü artırdığı gözlenmiştir. Çalışılan reaksiyon koşullarında kütle transfer direncinin olmadığıbelirlenmiştir. Her iki katalizörün de Hammett baziklik kuvvetleri H_>9,8 olarak bulunmuştur. Polimerik yapılıbu katalizörlerin metanol içerisindeki şişme davranışları ise incelenen tüm reaksiyon sıcaklıklarında %100 olarakölçülmüştür.

Anahtar Kelimeler

• Biyodizel, transesterifikasyon, Amberlit A-21, Amberlit A-26.

Kaynakça

1. Murugesan, A., Umarani, C., Subramanian, R. ve
2. Nedunchezhian, N., “Bio-diesel As An
3. Alternative Fuel For Diesel Engines-A Review”,
4. Renewable and Sustainable Energy Reviews,
5. Cilt 13, No 3, 653-662, 2009.
6. Hoydonckx, H.E., De Vos, D.E., Chavan, S.A.
7. ve Jacobs, P.A. “Esterification And
8. Transesterification Of Renewable Chemicals”,

9. Topics in Catalysis, Cilt 27, No 1-4, 83-96,
10. -
11. Bozbas, K., ”Biodiesel As An Alternative Motor
12. Fuel: Production And Policies In The European
13. Union”, Renewable and Sustainable Energy
14. Reviews, Cilt 12, No 2, 542–552, 2008.
15. Demirbas, A., “Importance Of Biomass Energy
16. Sources For Turkey”, Energy Policy, Cilt 36, No
17. , 834–842, 2008.
18. Georgogianni, K.G., Katsoulidis, A.K.,
19. Pomonis, P.J., Manos, G. ve Kontominas, M.G.,
20. “Transesterification Of Rapeseed Oil For The
21. Production Of Biodiesel Using Homogeneous
22. and Heterogeneous Catalysis”, Fuel Processing
23. Technology, Cilt 90, No 7-8, 1016–1022, 2009.
24. Sakai, T., Kawashima, A. ve Koshikawa, T.
25. ”Economic Assessment Of Batch Biodiesel
26. Production Processes Using Homogeneous And
27. Heterogeneous Alkali Catalysts” Bioresource
28. Technology, Cilt 100, No 13, 3268–3276, 2009.
29. Patil, P., Deng, S., Rhodes, J.I. ve Lammers P.J.
30. ”Conversion Of Waste Cooking Oil To Biodiesel
31. Using Ferric Sulfate And Supercritical Methanol
32. Processes”, Fuel, Cilt 89, No 2, 360-364, 2010.
33. Liu, X., He, H., Wang, Y., Zhu, S. ve Piao,
34. X.,”Transesterification Of Soybean Oil To
35. Biodiesel Using CaO As A Solid Base Catalyst”,
36. Fuel, Cilt 87, No 2, 216–221, 2008.
37. Ozbay, N., Oktar, N. ve Tapan, N.A.,
38. “Esterification Of Free Fatty Acids In Waste
39. Cooking Oils (WCO): Role Of Ion-Exchange
40. Resins”, Fuel, Cilt 87, No 10-11, 1789-1798
41. -
42. Keskin, A., Gürü, M. ve Altıparmak, D.,
43. “Investigation of 90% Blend of Tall Oil
44. Biodiesel Fuel with Diesel Fuel As Alternative
45. Diesel Fuel”, Journal of the Faculty of
46. Engineering & Architecture of Gazi
47. University, Cilt 22, No 1, 57-63, 2007.
48. Keskin, A., Gürü, M. ve Altıparmak,
49. D.,”Influence Of Tall Oil Biodiesel With Mg And
50. Mo Based Fuel Additives On Diesel Engine
51. Performance And Emission”, Bioresource
52. Technology, Cilt 99, No 14, 6434–6438, 2008.
53. Fukuda, H., Kondo, A. ve Noda H., “Biodiesel
54. Fuel Production By Transesterification Of Oils”
55. Journal of Bioscience and Bioengineering, Cilt
56. , No 5, 405–416, 2001.
57. Gupta, M.N. ve Roy, I., “Enzymes In Organic
58. Media-forms, Functions And Applications”
59. European Journal of Biochemistry, Cilt 271,
60. No 13, 2575–2583, 2004.
61. Jaeger, K.E. ve Eggert, T., “Lipases For
62. Biotechnology” Current Opinion in
63. Biotechnology, Cilt 13, No 4, 390–397, 2002.
64. Kusdiana, D. ve Saka, S., “Methyl Esterification
65. Of Free Fatty Acids Of Rapeseed Oil As Treated
66. In Supercritical Methanol”, Journal of Chemical
67. Engineering of Japan, Cilt 34, No 3, 383–387,
68. -
69. Kusdiana, D. ve Saka, S., “Two-step Preparation
70. For Catalyst-free Biodiesel Fuel Productionhydrolysis
71. And Methyl Esterification”, Applied
72. Biochemistry and Biotechnology, Cilt 113,
73. –791, 2004.
74. Sharma, M. M., “Some Novel Aspects Of
75. Cationic Ion-exchange Resins As Catalysts”
76. Reactive and Functional Polymers, Cilt 26, No
77. -3, 3-23, 1995.
78. Çelikten, İ ve Gürü, M., “Petrodiesel And
79. Rapeseed Oil Biodiesel With Manganese Based
80. Additive”, Journal of the Faculty of
81. Engineering and Architecture of Gazi
82. University, Cilt 26, No 3, 643-648, 2011.
83. Balbaşı, M., Bartan, A., Ar, İ., Gürü, M.,
84. “Development of low cost heterogeneous
85. catalysts for biodiesel processes” Energy
86. Sources, Part A, Cilt 33, No 11, 1035-1047,
87. -
88. Gao, Y.-Y., Chen, W.-W., Lei, H., Liu, Y.,
89. “Optimization of transesterification conditions
90. for the production of fatty acid methyl ester
91. (FAME) from Chinese tallow kernel oil with
92. surfactant-coated lipase” Biomass and
93. Bioenergy, Cilt 33, 277–282, 2009.
94. Ghadge, S.V., Raheman, H., “Process
95. optimization for biodiesel production from mahua
96. (Madhuca indica) oil using response surface
97. methodology” Bioresource Technology, Cilt 97,
98. –384, 2006.
99. Jeong, G.-T., Yang, H.-S., “Optimization of
100. transesterification of animal fat ester using
101. response surface methodology” Bioresource
102. Technology, Cilt 100, 25–30 2009.
103. Rohm and Haas,
104. http://www.rohmhaas.com/history
105. MacLeod, C., Evaluation of Heterogeneous
106. Catalysts for Biodiesel Production, Doktora
107. Tezi, Newcastle University, School of Chemical
108. Engineering and Advanced Materials, 2008.