Plastik ve biyokütle atıklarının piroliz mekanizmalarının kesikli zaman modelleriyle belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2017

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HİLAL TANIKER SARI

Danışman: EMİR HÜSEYİN ŞİMŞEK

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında plastik ve biyokütle atıklarının pirolizi için gaz ve sıvı ürünlerinin oluşum mekanizmaları, reaksiyon hız sabitleri ve reaksiyon mertebeleri belirlenmiştir. Tersinir ve tersinmez tepkime basamakları içeren 5 farklı tepkime mekanizması önerilmiş olup 9 farklı plastik ve 5 farklı biyokütle atığın piroliz ile ısıl bozunması sonucu elde edilen deneysel veriler kullanılarak en iyi mekanizma belirlenmiştir. Çalışmanın birinci bölümünde MATLAB (ver 7.10, The MathWorks Inc. Natick, MA,USA) bilgisayar programında Kalman filtresi yöntemiyle plastik ve biyokütle atıklar için önerilen mekanizmalar kaydırılmış birinci mertebeden olduğu varsayılarak tepkime hız sabitleri bulunmuş ve en iyi uyumu veren model belirlenmiştir. En iyi uyum sağlayan model için en büyük hız sabitini katı→sıvı tepkime basamağı, en küçük hız sabitini ise sıvı → gaz tepkime basamağı vermektedir. Tepkimelerde genel olarak atıkların büyük bölümü doğrudan sıvıya dönüşmüş olup sıvıdan gaz oluşumu daha yavaş gerçekleşmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise tepkime mekanizmalarının farklı mertebeden tepkime hızında olduğu varsayımıyla SigmaPlot (ver. 12.0 Notebook, Systat Software, Inc.) programı kullanılarak regresyon analizi yapılmıştır. Regresyon analizi sonucunda plastik ve biyokütle atıklar için tepkime hız sabitleri, tepkime mertebeleri ve en iyi uyum sağlayan mekanizmalar belirlenmiştir. Kalman Filtreleme Yönteminin tersine Regresyon Analizi hemen her atık için farklı tepkime mekanizmalarında deneysel verilerle uyum göstermektedir. Kalman Filtreleme Yöntemi ile elde edilen veriler ise tek bir mekanizmada en iyi uyumu göstermiştir.