Kenaf Hidrolizi Sonrası Kalan Katı Atığın Gazlaştırılması

Yıl 2017, Cilt: 21 Sayı: 3, 905 - 909, 20.04.2017

Bahar Meryemoğlu , Arif Hasanoğlu

Öz

Bu çalışmada kenaf biyokütlesinin subkritik su içinde hidrolizi sonucu çözünmeden kalan katı atığın katalitik gazlaştırılması gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırma deneyleri farklı sıcaklıklarda (400, 500, 600, 700 °C), 0,62 cm dış ve 0,40 cm iç çapındaki paslanmaz çelikten yapılmış ve uzunluğu 40 cm olan reaktörde gerçekleştirilmiştir. Deneylerde katalizör olarak K₂CO₃, CaO, TiO₂, Fe₂O₃ ve karbon destekli %5’lik Ru kullanıldı.  Katalizörsüz deneylerde hidrojen oluşumu gözlenmezken en yüksek hidrojen (947 mL H₂) verimi 700 °C’de Ru katalizörü kullanıldığında elde edilmiştir. 700 °C’de yapılan gazlaştırma deneyleri sonunda elde edilen sulu çözeltilerin toplam organik karbon (TOC) değerleri kullanılan katalizöre bağlı olarak TiO₂ ˃ Fe₂O₃ ˃ CaO ˃ Ruşeklinde azalmıştır.

Anahtar Kelimeler

Gazlaştırma, Hidrojen; Katalizör; Kenaf

Kaynakça

• [1] Yoshida, T., Oshima, Y., Matsumura, Y. 2004. “Gasifcation of biomass model compounds and real biomass in supercritical water”, Biomass and Bioenergy, 26, 71-78.
• [2] Bobleter, O., Consin R., 1979. “Degradation of popular lignin by hydrothermal treatment”. Cellulose Chemistry and Technology, 13, 583-593.
• [3] Modell, M. 1985. “Gasification and liquefaction of forest products in supercritical water”. In overend, R.P., Milne, T.A., Mudge, L.K. (eds.) “Fundamentals of thermochemical biomass conversion”, Elsevier Applied Science Publishers, London, 95-119.
• [4] Meryemoglu, B., Hesenov, A., Irmak, S., Atanur, O.M., Erbatur, O. 2010. Aqueous-phase reforming of biomass using various types of supported precious metal and raneynickel catalysts for hydrogen production, International Journal of Hydrogen Energy, 35, 12580–12587.
• [5] Meryemoglu, B., Hasanoglu, A., Kaya, B., Irmak, S., Erbatur, O. 2014. Hydrogen production from aqueous-phase reforming of sorghum biomass: an application of the response surface methodology, Renewable Energy, 62, 535–541.
• [6] Irmak, S., Öztürk, İ. 2010. Hydrogen rich gas production by thermocatalytic decomposition of kenaf biomass, International Journal of Hydrogen Energy, 35, 5312–5317.
• [7] Kaya, B., Irmak, S., Hasanoglu, A., Erbatur, O. 2014. Evaluation of various carbon materials supported Pt catalyts for aqueous-phase reforming of lignocellulosic biomass hydrolysate. International Journal of Hydrogen Energy, 39, 10135–10140.
• [8] Pindoria, R.V., Chatzakis, I.N., Lim, J.Y., Herod, A.A., Dugweıl, D.R. ve Kandiyoti, R., 1999. Hydropyrolysis of Sugar Cane Bagasse: Effect of Sample Configuration on Bio-oil Yields and Structures from Two Bench-scale Reactors. Fuel, 78, 55-63.
• [9] Murvvanashyaka, J.N., Pakdel, H., ve Roy, C., 2001. Seperation of Syringol from Birch Wood-derived Vacuum Pyrolysis Oil. Separation and Purifıcatio Technology, 24, 155-165.
• [10] Donohoe B.S., Decker S.R., Tucker M.P., Himmel M.E., Vinzant T.B., 2008. Visualizing Lignin Coalescence and Migration Through Maize Cell Walls Following Thermochemical Pretreatment. Biotechnology and Bioengineering, 101, 913-925.
• [11] Micic M, Benitez I., Ruano M., Mavers M., Jeremic M., Radotic K., Moy V., Leblanc RM., 2001. Probing the lignin nanomechanical properties and lignin-lignin interactions using the atomic force microscopy, Chemical Physics Letters, 347, 41-45.
• [12] Selig M.J., Viamajala S., Decker S.R., Tucker M.P., Himmel M.P., Vinzant T.B., 2007. Deposition of Lignin Droplets Produced During Dilute Acid Pretreatment of Maize Stems Retards Enzymatic Hydrolysis of Cellulose, Biotechnology Progress, 23, 1333-1339,
• [13] Asadullah, M., Miyazawa, T, Ito, Si., Kunimori, K., Koyama S,Tomishige K.A. 2004. Comparison of Rh/CeO2/SiO2 catalysts with steam reforming catalysts, dolomite and inert materials as bed materials in low throughput fluidized bed gasification systems. Biomass Bioenergy, 26, 269–79.
• [14] Bulushev, D.A, Ross, J.R.H. 2011. Catalysis for conversion of biomass to fuels via pyrolysis and gasification: a review. CatalysisToday, 171, 1–13.
• [15] Yıldız, S. 2002, Isıl işlem uygulanan doğu kayını ve doğu ladini odunlarının fiziksel, mekanik, teknolojik ve kimyasal özellikleri. KTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü Orman End. Müh. Anabilim Dalı Doktora Tezi, 265s., Trabzon .
• [16] Kortelainen, S.M., Antikainen, T., Viitaniemi, P. 2006. “The water absorption of sapwood and heartwood of Scots pine ad Norway spruce heat-treated at 170°C, 190°C, 210°C and 230°C”. Holz als Roh und Werkstoff, 64, 192-197.
• [17] Kamdem, D. P., Pizzi, A., Jermannaud, A. 2002. Durability of heat-treated wood. Holz als Roh und Werkstoff, 60, 1-6.