Gliserolün tranesterifikasyonu ile gliserol karbonat üretiminde ötektik çözgenler ile fonksiyonelleştirilmiş biyokömür kullanımı ve hibrit prosesler ile gliserol karbonat veriminin artırılması
Proje no. 20194 · Durum: Kapanmış · 2018
Özet
Gliserol karbonat üretimi tersinir bir reaksiyon olup, kimyasal denge ile sınırlanmaktadır.Reaksiyon süresi ve verimi düşünüldüğünde uygun katalizör kullanımı büyük önem taşımaktadır.Literatürde yer alan çalışmalarda kullanılan katalizörler alkali metal oksit veya karışık metal oksit katalizörlerdir.Bu reaksiyonların aktif merkezlerin özütlenmesi, kullanım sırasında deaktive olması, rejenere edilirken kalsinasyon gerektirmesi gibi dezavantajlar kullanımlarını kısıtlamaktadır.Gliserol karbonat üretimi için, katalitik etkinliği yüksek, ekonomik, tekrar kullanılabilen, özütleme ve deaktive olmayan ve çevre dostu katalizörlerin kullanımı prosesin endüstrileştirilmesinde önem taşımaktadır.Biyokömür yüksek karbon içeriğine sahip, porlu malzemeler olup, heterojen katalizör olarak tercih edilen maddelerdir.Biyokömürün katalizör olarak kullanımıyla diğer heterojen katalizörlerin yarattığı özütlenme, deaktivasyon, maliyet, tekrar kullanımda kalsinasyon ve çevre dostu olmama gibi dezavantajlar ortadan kalkmış olacaktır.Biyokömür sahip olduğu kararlı yapısıyla birlikte kolay fonksiyonelleştirilebilmesi ile de avantaj sağlamaktadır.Biyokömürün işlevsellendirilmesinde literatürdeki çalışmaların aksine son yıllarda büyük önem taşıyan ötektik çözgenler (DES) kullanılacaktır.DES’ler HBA ve HBD iki maddeden oluşmakta olup, ötektik noktada homojen tek bir madde olarak davranmaktadır. Kendini oluşturan maddelerden daha düşük bir donma noktasına sahiptirler. Bazik DES’lerle muamele edilerek biyokömürün hem yüzey bazikliği artırılmış olacak hem de yüzey alanı artırılmış olacak ve DES’lerin biyokömürün yapısına yapacağı etkiyi daha belirgin hale getirecektir.DES ile fonksiyonelleştirilen biyokömür varlığında gliserolün dimetil karbonat ile transesterifikasyon reaksiyonu kesikli reakörde gerçekleştirilecek, proses şartlarının etkileri belirlenecek ve deney tasarımı yöntemiyle proses optimizasyonu gerçekleştirilecektir.Optimum şartların belirlenmesinin ardından hibrit proseslerle gliserol karbonat üretiminde verimin artırılması hedeflenmektedir.