Düşük viskoziteli atık kızartma yağı biyodizelinin üretimi ve yakıt demeti karakteristiklerinin sayısal olarak incelenmesi

Abstract

Tez çalışmasının ilk aşamasında, CH3ONa ve CH3OK katalizör olarak, CH3OH alkol olarak kullanılarak transesterifikasyon reaksiyonuyla atık kızartma yağından biyodizel üretilmiştir. Bunun için, katalizör oranı, reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon süresi ve alkol/yağ mol oranının üretilen biyodizelin viskozitesine olan etkileri tam bir matris şeklinde incelenmiştir. Tez çalışmasının ikinci aşamasında ise, üretilen biyodizelin, dizel yakıtının ve biyodizel-dizel yakıtı karışımlarının (B5, B10, B15 ve B20) yakıt demeti özellikleri, (nüfuz derinliği, Sauter ortalama damlacık çapı, yakıt demeti açısı ve hacmi) farklı püskürtme basınçları (100 MPa, 200 MPa ve 300 MPa), karşı-hava yoğunlukları (15 kg/m3 ve 30 kg/m3), enjektör delik çapları (0,08 mm, 0,16 mm, 0,32 mm ve 0,64 mm) ve yakıt sıcaklıkları (295,15 K, 309,15 K, vs.) için Ansys Fluent paket programı kullanılarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, 8:1 alkol/yağ mol oranı, 1 katalizör (CH3OK) oranı, 55 reaksiyon sıcaklığı ve 53 dakika reaksiyon süresinin optimum değerler olduğu belirlenmiştir. Ayrıca, biyodizel-dizel yakıtı karışımları ısıtıldıklarında ve genel olarak karşı-hava yoğunluğu azaltıldığında, veya püskürtme basıncı ve enjektör çapı artırıldığında yakıt demeti özelliklerinin neredeyse saf dizel yakıtınınkine benzer olduğu görülmüştür.