Dolaşımlı akışkan yatakta düşük sıcaklıklarda orman ürünlerinden oluşan gaz ürünlerin deneysel incelenmesi
Experimental investgation of gasification products at low temperature from wood wastes in a circulating fluidized bed
- Tez No: 212736
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Enerji, Mechanical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Gazlastırma, akıskan yatak, biyokütle, Akışkan yatak, Gasification, fluidized bed, biomass
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tüm fosil ve yenilenebilir enerji kaynakları günes kökenlidir. Güneste olusan hidrojen fizyon reaksiyonları ile açıga çıkan enerji ısıma yoluyla uzaya yayılmakta, bu enerjinin dünyamıza ulasabilen kısmı fotosentez ve metabolizma süreçlerinde rol oynamaktadır. Bitki yaprakları havadan karbondioksiti, yerden suyu ve mineralleri alarak bünyesindeki mineral kökenli katalizör etkisi ve günes ısınımı enerjisi ile bitkisel hidrokarbonları (CmHn) üretmekte ve çevreye oksijen vermektedir. Bitkisel hidrokarbonlar, canlılar tarafından tüketilerek metabolizma süreçleri ile metabolik hidrokarbonlara ve yaga dönüsmektedir. Bitkisel ve hayvansal hidrokarbonlar çesitli tektonik hareketler sonunda yer altında yüksek sıcaklık ve basınçlarda kalarak, milyonlarca yıl süren karbonizasyon süreçleri ile katı (kömür), sıvı (petrol) ve gaz (dogalgaz) fosil yakıtların olusumunu saglanmaktadır. Bu baglamda fosil yakıtlar tekrar olusum döngüsü milyonlarca yıl süren bir bakıma yenilenemeyen enerji kaynaklarıdır. Yeniden olusum döngüsü, çok daha kısa, yüz yılın altıda, olan fotosentezle olusan bitkisel hidrokarbonlar ve hayvansal metabolik hidrokarbonlardan olusan enerji kaynakları ise yenilenebilir enerji kaynakları olarak isimlendirilebilir. Bitkisel ve hayvansal, fosillesmemis artıklardan ya da v kalıntılardan olusan bu enerji kaynaklarına genel olarak biyokütle denilmektedir. Bu arastırmada, Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Isıl - Güç laboratuarının altyapısı ve bilgi birikimi kullanılarak çam, gürgen agaç talası ve gürgen agaç kabugu gibi biokütlelerin gazlastırılması için dolasımlı akıskan yataklı gazlastırma sistemi tasarımlanmıs ve imal edilmistir. Baslangıçta gazlasma da buhar kullanımı öngörülmüs, gerekli kaynak saglanamadıgı için, buhar kullanmaksızın gazlastırma arastırmaları yapılmıstır. Gazlastırma ısı kaynagı olarak yatak dıs yüzeylerine konumlanan elektrikli ısıtıcılar ve biyokütlenin eksik yanma ısıları kullanılmıstır. Gazlasma derecesini belirlemek için brüt gazlasma verimi tanımlanmıstır. Sisteme verilen elektrik enerjisi dikkate alınmayarak, birim biyokütle basına üretilen sentetik gaz ısıl degeri, birim biyokütlenin alt ısıl degeri olarak kabul edilmistir. Tez çalısması, çam, gürgen agaç talası ve gürgen agaç kabugu üzerine yapılmıs, yapılan ölçüm ve hesaplamalar sonucunda, çam, gürgen agaç talası ve gürgen agaç kabugunun gazlasma verimleri sırasıyla %26,1, %26,7, %9,9 bulunmustur. Buradan da görüldügü gibi biyokütle gazlasma potansiyelinin en az yararlanılan gürgen agaç kabugu, en fazla yararlanılan gürgen agaç talasıdır. Bunun nedenleri incelenmis, bu biyokütlelerde gazlasma verimlerini artırılması ile ilgili yapılması gerekenler irdelenmistir.
Özet (Çeviri)
All fossil fuels and renewable energy sources are solar based. The energy generated in the Sun from the fusion of hydrogen is emitted to the space continuously. The part of this energy, which reaches to the earth, plays an active role in photosynthesis and metabolism processes. Plant leafs produces plant hydrocarbons (CmHn) and emit oxygen to the environment by taking carbon dioxide from air, water and minerals from ground through photosynthesis of chlorophyll by using solar radiation. Plant hydrocarbons are converted to metabolic hydrocarbons and fat in food chains. Coal, petroleum and natural gas have been evolved hundreds of millions of years ago as plant and metabolic matter decomposed and converted at conditions of high temperature and pressure under the earth?s surface in to the hydrocarbon compounds that is called, in general fossil fuels. Since the period of formation of fossil fuels is in the order of millions, these energy sources are considered as non renewable. Biomass, on the other hand, refers to living and recently dead biological material, hydrocarbons, for which the period of formation is relatively very short, less than hundred years. Biomass is a renewable energy source. In this study, a circulating fluidized-bed biomass gasification system has been designed and set up for investigating the gasification conditions and properties vii of biomass wastes from pine and hornbeam chips and barks, by using the facilities of the Thermal Power Laboratory of Engineering Faculty, Gazi University. Due to some shortcomings, steam could not be used in gasification. The thermal energy for the gasification was obtained from the electrical resistance heaters located around the side walls of the bed, and from the heat, which is released in the incomplete combustion in the gasification process. To determine the degree of gasification gross gasification efficiency has been defined. The heating value of the produced gas has been considered as the lower heating value of the biomass, without taking the thermal energy from the electrical heater into account. The research has been conducted for pine and hornbeam chips and hornbeam barks and the gasification efficiencies have been determined as 26,1%, 26,7% and 9,9%, respectively. The possible reasons of inefficiencies in gasification process have been discussed and some methods recommended for increasing the efficiency.
Benzer Tezler
- Dolaşımlı akışkan yatağın hidrodinamik, yanma ve emisyon özelliklerinin deneysel incelenmesi
Experimental investigation of the hydrodynamic combustion and emission properties of a circulating fluidized bed
HÜSEYİN TOPAL
Doktora
Türkçe
1999
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Dolaşımlı akışkan yatakta ısı transferi mekanizması ve bu mekanizmanın kuramsal ve deneysel analizi
Experimental and theoretical analysis of heat transfer mechanism in circulating fluidized bed
OĞUZHAN ERBAŞ
Doktora
Türkçe
2007
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Tunçbilek linyitinin dolaşımlı akışkan yatakta yanma ve emisyon davranışının incelenmesi
Investigation of combustion and emission behaviour of Tunçbilek lignite in a circulating fluidized bed
İBRAHİM ATILGAN
Doktora
Türkçe
1997
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Dolaşımlı akışkan yatak deney sisteminin kurulması ve akışkanlaşma davranışının incelenmesi
Construction of a circulating fluidized bed test system and investigation of fluidization behaviour
TANJU ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1989
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ
- Dolaşımlı soğuk akışkan yatak test sisteminde katı kütle akılarının deneysel incelenmesi
The Experimental investigation of the solid mass fluxes in a cold model circulating fluidized bed test system
BURAK ÇEKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DURMAZ