Modeling of sorption and investigation of flow mechanisms of coalbed gas
Kömür yatağı gazının yüzeye tutulmasının modellenmesi ve akış mekanizmasının araştırılması
- Tez No: 76079
- Danışmanlar: PROF. DR. ENVER OKANDUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği, Petroleum and Natural Gas Engineering
- Anahtar Kelimeler: Gazlar, Kömür yatakları, Gases, Coal deposit
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kömür yatağı gazının depolanması ve akışı, kömür yatağının yapısal ve kimyasal karakteri, heterojenliklerin dağılımı ve metan ve safsızlık olarak bulunan diğer gazlara gösterdiği tutma özelliklerinden etkilenmektedir. Bu çalışma için köken olarak Zonguldak Bölgesi'nden alınan altı adet kömür içinden değişik yapısal ve kimyasal özellikleri olan iki adet kömür seçilmiştir. Seçilen kömürlerin yapısal karakterizasyonu x-ışınlı bilgisayarlı tomografi, SEM (taramalı elektron mikroskopu) ve bilgisayarlı görüntü analiziyle yapılmıştır. Bu değişik teknikler kömürlerin gözenekli ortam yapısal karakterlerinin değişik boyutlarda anlaşılmasına olanak vermiştir. Bu analizler kömürlerin gözenek yapılarının, yapısal heterojenliklerin, mineral dağılım ve tiplerinin farklı olduğunu göstermiştir. Kömürlerin gaz tutma kapasiteleri, saf metan ve karbondioksit ile bunların karışımları için 30 °C de test edilmiştir. Saf gaz tutma verisinin benzetimi içindeğişik eşsıcaklık denklemleri kullanılmıştır. Bu deneyler ve analizlerde, Acılık kömürünün metan ve karbondioksit için tutma kapasitesinin daha yüksek olduğu görülmüştür. Heterojen modeller ise, Çay kömürü yüksek mineral miktarından dolayı daha heterojen gözükse bile, Acılık kömürünün özellikle karbondioksite karşı daha fazla heterojenlik yansıttığım göstermiştir. İki gazlı karışım tutunma deneyleri 30 °C de gerçekleştirilmiştir. Tutunan fezın miktarı ve kompozisyonu hesaplanmış ve modellemesi IAS teoremiyle yapılmıştır. Sonuçlar Çay K-3 kömürünün davramşınm daha iyi olduğunu göstermiştir. Değişik yapısal birimlerin gaz akış ve depolamasına olan etkileri 1.5 inç çapındaki kömür tapalar üzerinde yapılan ve x-ışınlı bilgisayarlı tomografi ile görüntülenen akış deneyleri ile incelenmiştir. Sonuçlar, yapısal olarak daha heterojen olan Çay K-3 kömürünün akış ve depolamayı etkileyen bir çok yapıya sahip olduğunu göstermiştir. Homojen olan Acılık K-6 kömürü gazın daha eşit dağılımlı olmasını sağlamaktadır. Xenon akışından sonra, kömür tapalara geliştirilmiş gaz kurtarımını benzetmek üzere azot basılmıştır. Bu deneylerde Acılık K-6 kömürünün azot basımı ile Çay K-3 kömürüne göre daha üretken olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Storage and flow of coalbed gas is affected by the structural and chemical character of the coalbed, distribution of the heterogeneities and sorption properties that it exhibits for methane and other gases as impurities. For this study, two coals having different structural and chemical properties were selected out of six which were originally collected from Zonguldak Region. The structural characterization of the selected coals were done by applying X- Ray CT (Computerized Tomography) analysis, SEM (Scanning Electron Microscopy) analysis and computerized image analysis. These different techniques led to the understanding of the porous medium structural characteristics of coals at different scales. These analysis showed that the porous structure of the coals, their structural heterogeneities, the distribution of mineral occurences and the type of minerals are different.The gas adsorption capacities of the coals were tested at 30 °C for pure CH4 and CO2 and for their binary mixtures. For the analysis of pure gas adsorption data, different adsorption isotherm equations were used to represent the pure component adsorption data. In these set of experiments and modelling studies, Acılık coal was found to have more storage capacity for methane and carbondioxide. But heterogeneous models showed that although Çay coal seemed to be more heterogeneous because of its higher mineral content, Acılık coal showed more heterogeneity for adsorption of methane and especially for carbondioxide. The adsorption of binary mixtures of these two gases were performed at 30 °C. The amount and composition of adsorbed gas were calculated and the data were modelled by IAS (Ideal Adsorbed Solution) theory. Results showed that Çay K-3 coal predictions gave better results than Acılık K-6 coal. The effects of different structural units to flow and storage behavior were investigated on the 1.5 inch diameter coal plugs by the flow experiments visualized by CT. The experiments were conducted by xenon as the gas phase. Results indicated that structurally heterogeneous Çay K-3 coal has different zones that affect the storage and transport of gas. The homogeneous structure of Acılık K-6 coal makes the gas distribution more even in the coaL After xenon flow, nitrogen was injected into the coal plugs to represent a simulated enhanced gas recovery. In these runs, it was observed that Acılık K-6 coal is more productive with nitrogen injection compared to Çay K-3 coal.
Benzer Tezler
- Adsorpsiyon kolonlarında“break-through”eğrilerinin sayısal çözüm teknikleri ile tahmin edilmesi. Manyetik olarak stabilize edilmiş akışkan yataklardaki uygulamalar ve deneysel veriler ile karşılaştırılması: Ağır metal iyonlarının sorpsiyonu
Prediction of break-through curves in adsorption columns with numerical solution techniques. Applications in magnetically stabilized fluidized beds and comparison with experimental data: Sorption of heavy metal ions
ZAFER DEMİRCAN
Doktora
Türkçe
2001
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET R. ÖZDURAL
- Farklı yöntemlerle polimerizasyonu sağlanan akriliklerin bazı fiziksel özelliklerinin karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi
Evaluation of some physical properties of the acrylics which have different types of polymerization
YASEMİN KESKİN
Doktora
Türkçe
1993
Diş HekimliğiAnkara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. LALE KARAAĞAÇLIOĞLU
- Investigation of storage stability in relation to moisture content of peeled whole split pistachio nuts of Gaziantep Variety
Soyulmuş kabuklu, çıtlak Antepfıstığının rutubete bağlı olarak depolama dayanıklılığının araştırılması
MEDENİ MASKAN
Doktora
İngilizce
1997
Gıda MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRÜ KARATAŞ
- Doğal sorbentlerin rejenerasyon ve aktivasyon özelliklerinin incelenmesi
Investigation of activation and regeneration properties of natural sorbents
BURAK DÜRÜS
- Biosorption of nickel and lead by phanerochaete chrysosporium type white rot fungus from a binary metal system
Nikel ve kurşunun phanerochaete chrysosporium türü beyaz çürükçül mantar ile ikili bir metal sisteminden biyosorpsiyonu
İBRAHİM HALUK ÇERİBAŞI
Doktora
İngilizce
2000
Çevre MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜLKÜ YETİŞ