Kavrulmuş biyokütle-linyit kömürü karışımlarının birlikte yanma davranışı ve kinetiğinin incelenmesi
Investigation of co-combustion behavior and kinetics of torrefied biomass-lignite coal blends
- Tez No: 494829
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SELİM CEYLAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Enerji, Chemical Engineering, Energy
- Anahtar Kelimeler: Biyokütle enerjisi, Yenilenebilir enerji kaynakları, Biomass energy, Renewable energy resources
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda yakma sistemlerinde biyokütle-kömür karışımlarının birlikte kullanımı üzerine çalışmalar yaygınlaşmıştır. Bununla birlikte biyokütle ve kömürün birlikte yakılmasında biyokütle öğütme performansının düşük olması, düşük enerji içeriği nedeniyle yakma fırınlarında kararsız alev oluşumu, yakma fırınlarına beslemede karşılaşılan zorluklar gibi aşılamamış sorunlar vardır. Bu sorunlar biyokütlenin kavrulması ile azaltılabilir ve biyokütlenin yakıt özellikleri geliştirilebilir. Bu çalışmada, biyokütle olarak tarımsal bir atık olan Antep fıstığı kabuğu kullanılmış ve farklı azot atmosferi altında farklı kavurma koşullarında (sıcaklık, alıkonma süresi ve gaz akış hızı) kavrulmuş örnekler elde edilmiştir. Elde edilen kavrulmuş örnekler elemental analiz, kalorimetre bombası, FTIR spektoroskopisi yöntemleri kullanılarak karakterize edilmiş ve Antep fıstığı kabuğunun kavrulmasına sıcaklık (200, 250, 300˚C), alıkonma süresi (30, 60, 90 dk), gaz akış hızı (25, 50, 100 mL/dk) gibi kavurma parametrelerinin etkisi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar artan kavurma sıcaklığı ve artan kavurma süresi ile örneklerin hidrojen ve oksijen içeriğinin azaldığını fakat karbon içeriğinin arttığını göstermiştir. Ayrıca kavurma şiddetinin artmasıyla üst ısıl değer genellikle artarken kütle ve enerji verimi azalmıştır. Optimum enerji verimi, 200˚C sıcaklık ve 25 mL/dk gaz akış hızı altında 30 dakika boyunca kavrulan örnekten elde edilmiştir. Bu örnek ile linyit kömürü farklı oranlarda karıştırılmış ve birlikte yanma sırasındaki termal davranışları ve yanma kinetiği incelenmiştir. Kinetik çalışmalar için TGA verilerine Dağılımlı Aktivasyon Enerjisi Modeli (DAEM) uygulanmış ve birlikte yanma reaksiyonuna ait kinetik parametreler hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
In recent years, studies about the usage of biomass-coal blends at combustion systems have become widespread. However, co-combustion of biomass-lignite coal blends have some persisting problems, such as low biomass grinding performance, unstable flame formation in combustion furnaces due to ıts low energy content, difficulties in feeding to combustion furnaces. These challenges can be minimized by torrefaction of biomass and the fuel properties of the biomass can be improved. In this study, pistachio shell that is an agricultural waste was used as biomass resource and torrefied samples were obtained in different torrefaction conditions (temperature, residence time and gas flow rate) under an inert nitrogen atmosphere. The torrefied samples were characterized by using conventional proximate and ultimate analyses, oxygen bomb calorimeter, FTIR spectroscopy and the effects of different torrefaction parameters such as temperature (200, 250, 300˚C), residence time (30, 60, 90 min) and gas flow rate (25, 50, 100 mL/min) were investigated in torrefaction of pistachio shells. The results showed that with an increase of torrefaction temperature and residence time, the hydrogen and oxygen content of torrefied products decreased while the carbon content increased. The energy and mass yield were also found to decrease with an increase of the severity of torrefaction, whereas the higher heating value increased. The optimum energy yield was obtained with torrefaction of sample during 30 min at 200˚C and 25 mL/min gas flow rate. Therefore, lignite coal was blended with this sample at different blending ratios and thermal behavior and combustion kinetics during co-combustion were investigated. The Distributed Activation Energy Model (DAEM) was applied on TGA data for kinetics studies and were determined the kinetic parameters belong to co-combustion reaction.
Benzer Tezler
- Single particle combustion analysis of biomass fuels by using wire mesh reactor
Tel örgü reaktörü kullanarak biyokütle yakıtların tek parçacık yanma analizi
KAAN GÜREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FEYZA KAZANÇ ÖZERİNÇ
- Biomass production from Schizochytrium sp. and analysis of the biomass content
Schizochytrium sp. mikroalginden biyokütle üretimi ve üretilen biyokütlenin içeriğinin tayini
AHMET ARAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER
- Impact of renewable energy on the power market
Yenilenebilir enerjinin elektrik piyasası üzerindeki etkisi
BURAK GÖKÇE
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
- Biyokütlenin kullanıldığı termokimyasal dönüşüm proseslerinin modellenmesi ve ekserji analizi
Modeling and exergy analysis of biomass waste conversion processes
KÜBRA HACIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HALE GÜRBÜZ
- Batı Karadeniz Düzce yöresinde bozuk orman alanlarının yalancı akasya (R. pseudoacacia L.) ile ağaçlandırılmasının topraktaki azot birikimine etkisi
The use of black locust (Robinia pseudoacacia L.) in restoration practices of degraded forest lands located in Duzce province of Western Black Sea region
LEVENT KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Ormancılık ve Orman MühendisliğiDüzce ÜniversitesiOrman Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OKTAY YILDIZ