Atık yemeklik yağların lipaz katalizli biyoyağlayıcı üretiminde hammadde kaynağı olarak kullanımı
The use of waste cooking oil as a raw material source in the production of lipase catalyzed biolubricant
- Tez No: 659429
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURCAN KAPUCU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Biyoteknoloji, Chemical Engineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Alternatif enerji, Biyokütle enerjisi, Enzimatik esterleşme, Motor yağları, Transesterifikasyon, İmmobilize enzimler, Alternative energy, Biomass energy, Enzymatic esterification, Engine oils, Transesterification, Immobilized enzyme
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada Atık Yemeklik Yağların (AYY) hidroliz edilmesiyle serbest yağ asitleri (SYA), metanol ile tepkimesi sonucunda da yağ asidi metil esterleri (AYAME, biyodizel) sentezlenmiştir. Farklı yapıdaki alkoller (trimetilolpropan (TMP), oleyil alkol ve bütanol) ile SYA'nın Novozyme 435 ile esterleşmesiyle, AYAME'nin ise serbest (Novozyme 51032 ve Resinase HT) ve ticari tutuklanmış (Lipozyme TL IM ve Novozyme 435) lipazlar kullanılarak TMP ile transesterleşmesiyle biyoyağlama yağı üretilmiştir. Yukarıda bahsedilen tüm tepkimelere etki eden parametreler (lipaz miktarı, asit/alkol, mol oranı, başlangıç su içeriği, sıcaklık) ele alınarak istatiksel deney tasarımı ile optimizasyonu yapılmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda SYA ve AYAME'den yüksek ester içerikli biyoyağlama yağı sentezlenmiştir. Esterleşme/transesterleşme tepkimeleri için ticari tutuklanmış lipazlar kullanılarak serbest lipazlara göre daha yüksek dönüşüm elde edilmiştir. Aynı zamanda tutuklanmış lipazlar arasından Novozyme 435 katalizörü varlığında en yüksek tri ester içeriği elde edilmiştir. Optimum tepkime koşullarında (%5 enzim içeriği, 500rpm çalkalama hızı, 50°C tepkime sıcaklığı, AYAME/TMP 4/1 mol, 48 saat süre) biyoyağlama yağı (AYAME dönüşümü %96, tri ester içeriği %89) üretilerek fiziksel özellikleri (100°C ve 40°C için vizkosite değerleri, vizkosite indeksi, akma noktası, alevlenme noktası, yoğunluk, toplam baz ve asit sayısı) belirlenmiştir. Üretilen biyoyağlama yağının fiziksel özellikleri incelendiğinde ISO SAE standartlarına uygun hidrolik sistem yağı (ISO VG 32 ile 37 arasında) olarak kullanılabilirliği önerilmektedir. Bu tez çalışması ile çevre dostu lipaz katalizli yenilenebilir kaynaklardan ticari ürünler ile yarışabilecek biyoyağlama yağı başarılı bir şekilde üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, free fatty acids (SYA) by hydrolysis of waste frying oil (WFO) and fatty acid methyl esters (AYAME, biodiesel) by the reaction of WFO with methanol were synthesized. Alcohols of different structures (trimethylolpropane (TMP), oleyl alcohol, and butanol) and SYA lipase-catalyzed (Novozyme 435) were esterified, and bio-lubricant was synthesized with an environmentally friendly process. Also, bio-lubricant was synthesized as a result of the transesterification reaction of AYAME with TMP in the presence of free lipases (Novozyme 51032 and Resinase HT) and commercially immobilized lipases (Lipozyme TL IM and Novozyme 435). The effects of reaction parameters for all the reactions mentioned above (lipase amount, acid/alcohol molar ratio, initial water content, and temperature) were analyzed and optimized with statistical experiment design. As a result of the experimental studies, high ester content bio-lubricant was synthesized from SYA and AYAME. For esterification/transesterification reactions, the higher conversion was obtained from commercially immobilized lipases than free lipases. Under the optimum conditions (%5 enzyme content, 500rpm agitation speed, 50°C temperature, AYAME/TMP molar ratio of 4/1, 48h reaction time), bio-lubricant (AYAME conv. 96%, and tri-ester cont. 89%) was produced and physical properties (100°C and 40°C viscosity, viscosity index, pour point, flash point, density, total base, and acid number) were determined. When the physical properties of the produced lubricating oil are examined, it is recommended to use ISO SAE standards as hydraulic system oil (ISO VG 32 to 37). This thesis successfully produced bio-lubricating oil from environmentally friendly lipase-catalyzed renewable sources to compete with commercial products.
Benzer Tezler
- Atık aktive ağartma toprağından enzimatik alkoliz yoluyla biyodizel eldesi
Production of biodiesel from waste activated bleaching earth by enzymatic alcoholysis
AYTUĞ GENÇOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELEK TÜTER
PROF. DR. AYŞE AKSOY
- Atık yemeklik yağ biyodizelinin motor performans, emisyon ve yanma parametrelerine etkilerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the effects of waste cooking oil biodiesel on engine performance, emission and combustion parameters
ENVER DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Otomotiv MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÖRS
- Sürdürülebilir asfalt kaplamalar için atık yağların bitüm modifikasyonunda kullanımı
Using waste oils in bitumen modification for sustainable asphalt pavements
GÜLŞAH ÖZ KICI
Doktora
Türkçe
2025
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SALTAN
- Edirne İli Süloğlu ilçesi'nde yaşayanların yemeklik sıvı atık yağlarla ilgili bilgi, tutum ve davranışlarının araştırılması
Investigation of information, attitudes, and behaviors about living vegetable liquid waste oil in Edi̇rne, Suloglu
ARİFE CIRIKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Halk SağlığıTrakya ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FARUK YORULMAZ
- Su sazından (Phragmites australis (Cav.)) aktive edilen karbon ile atik yağların geri kazanımın araştırılması
Колонулган майларды суу камышынын (Phragmıtes australıs (Cav.)) Активдештирилген көмүрү менен тазалоону изилдөө
AYDANA EŞİMBEKOVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Çevre MühendisliğiKırgızistan-Türkiye Manas ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA DOLAZ