Pamuk saplarının pirolizi ve sıvı ürününün incelenmesi

Abstract

Dünya nüfusunun hızla artması, endüstrileşme ve hızlı şehirleşme, doğal kaynakların tüketimini de hızla arttırmaktadır. Bu durum, kaynakların en akılcı şekilde kullanımını ve yeni enerji kaynaklarının değerlendirilmesinin zorunluluğunu ortaya çıkarmaktadır. Özellikle, biyokütle ve ürünlerinin yapay yakıt üretiminde kullanılabilirliğinin incelenmesi, alternatif kaynakların araştırılmasında geniş bir yer tutmaktadır. Ülkemizde yaklaşık 600.000 ha alanda pamuk üretilmekte ve her yıl 3,24 milyon ton pamuk sapı yan ürün olarak ortaya çıkmaktadır. GAP ile birlikte bu rakamın 4.86 milyon ton dolayına çıkacağı tahmin edilmektedir. Ba çalışmada, yukarıda verilen bilgiler ışığında yeni ve yenilenebilir enerji kaynağı olarak pamuk sapı incelenmiştir. Bunun için ilk aşamada, Heinze reaktöründe, 7 C/dk ısıtma hızında ; 400, 500, 550, 700 C sıcaklıklarda ; 1,2 mm ortalama parçacık boyutundaki örnekle piroliz işlemi gerçekleştirilmiş ve piroliz sıcaklığının, piroliz ürün verimlerine etkisi araştırılmıştır. İkinci aşamada ise, optimum sıcaklıkta (550 C) dört farklı parçacık boyutundaki örneklerle çalışılarak, parçacık boyutunun piroliz ürün verimlerine etkisi incelenmiştir. Son aşamada ise, optimum sıcaklık ve optimum parçacık boyutunda ; 50, 100, 200 ve 400 cm3/dk sürükleyici gaz (N2) akış hızlarında piroliz işlemleri gerçekleştirilerek, sürükleyici gaz akış hızının, özellikle sıvı ürün verimlerine etkisi ve en uygun piroliz koşulları araştırılmıştır. Elde edilen sıvı ürünün çeşitli spektroskopik ve kromatografik yöntemlerle yapısı araştırılmıştır. Sıvı ürünün H-NMR, FTIR spektrumları alınmış, elementel analizleri yapılmış ve kalorifik değeri belirlenmiştir. Daha sonra sıvı ürünler, sütun kromatografisinde dört farklı fraksiyona ayrılmış, fraksiyonların FTIR spektrumları alınmış, elementel analizleri gerçekleştirilerek molar gösterimleri ortaya konmuştur. Pentan fraksiyonun ise gaz kromatogramı alınarak hidrokarbon dağılımları saptanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, pamuk saplarından petrole eşdeğer piroliz sıvı ürününün elde edilebileceği görülmüştür.