Termal analiz ile birleştirilmiş spektral yöntemlerin kullanımı ile biyokütle pirolizinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada badem kabuklarının TGA/FT-IR/MS sistemi ile pirolizi gerçekleştirilerek piroliz kinetiği ve açığa çıkan gazların analizi gerçekleştirilmiştir. Piroliz sırasında dört farklı ısıtma hızı uygulanmış ve elde edilen TG ve dTG eğrilerinden aktif piroliz bölgesi tespit edilmiştir. Isıtma hızlarının artması ile TG ve dTG eğrileri daha yüksek sıcaklık bölgelerine kaymış ve hesaplanan reaktivite değerleri artmıştır. Elde edilen veriler ile, dağılmış aktivasyon enerjisi yöntemi (DAEM) kullanılarak kinetik parametreler hesaplanmıştır. Hesaplamalar sonucunda ortalama aktivasyon enerjisi 166,4 kj/mol olarak bulunurken, aktivasyon enerjisinin dönüşüm kesri ile değişimi, piroliz sırasında karmaşık tepkime mekanizmalarının meydana geldiğini göstermiştir. Aktivasyon enerjisi değerleri iki farklı eş-dönüşüm yöntemi (Friedman ve FWO) kullanılarak da hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar DAEM ile karşılaştırılmıştır. Farklı modeller kullanılması ile elde edilen tutarlı sonuçlar DAEM ile hesaplanan kinetik parametrelerin, badem kabuklarının pirolizini ifade etmekte kullanılabileceğini göstermiştir. Ayrıca, pirolitik bozunma sonucu açığa çıkan uçucular karşılaştırmalı olarak TGA/FT-IR ve TGA/MS ile tespit edilmiş ve bu uçucuların sıcaklığa bağlı salınımları izlenmiştir.