Performance, economic, and environmental analyses of integrated biomass gasification and solid oxide fuel cell system
Bütünleşik biyokütle gazlaştırma ve katı oksit yakıt pili sistemlerinin performans, ekonomik ve çevresel analizleri
- Tez No: 779882
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN, PROF. DR. AZİZE AYOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Ekserjoekonomik analiz, Gazlaştırma, Performans analizi, Yakıt pili, Çevre analizi, Exergoeconomical analysis, Gasification, Performance analysis, Fuel cell, Environmental analysis
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada katı oksit yakıt pili (KOYP) ve gazlaştırıcı içeren entegre bir sistem, sistem seviyesinde incelenmiştir. Başlangıçta, sıfır boyutlu aşağı akışlı gazlaştırıcı ASPEN Plus programı aracılığıyla inşa edildi. Bu model, gazlaştırma işlemi sonucunda üretilen sentez gazının molar gaz bileşimini ve akış hızını verir. Bu program çıktılarına bağlı olarak, gazlaştırıcı sıcaklığındaki değişimin sentez gazı içeriği üzerine olan değişimi parametrik olarak incelenmiştir. İkinci olarak, KOYP ve diğer bileşenler için modeller MATLAB ortamında sıfır boyutlu olarak geliştirilmiştir. ASPEN Plus'ta elde edilen sentez gazı sonuçları, sistemin performansını simüle etmek için MATLAB'da oluşturulan sistem düzeyindeki koda aktarılmıştır. Ardından, gazlaştırıcı sıcaklığının entegre sistemin performansı üzerindeki etkisini incelemek için bir parametrik analiz gerçekleştirilmiştir. Performans parametresi ekserji verimi olarak belirlenmiştir. Sistem bileşenlerinin ekserji yıkımları da temel koşullar içinde değerlendirilmiştir. Üçüncü olarak aşağı akışlı gazlaştırıcı ve KOYP içeren entegre sistemin eksergo-ekonomik analizi geliştirilmiştir. Gazlaştırıcı sıcaklığı, KOYP yığın sayısı gibi parametrelerin maliyet üzerine etkisi incelenmiştir. Son olarak entegre sistemin çevresel bakış açısı olarak sera gazı emisyonları değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, an integrated system with a SOFC and a gasifier is investigated at the system level. Initially, a zero-dimensional downdraft gasifier model was built through the ASPEN Plus program. This model calculates the molar gas composition and flow rate of syngas generated during the gasification process. Depending on the outputs of this model, the effect of the gasifier temperature on the syngas content was parametrically investigated. Secondly, zero-dimensional models for SOFC and other components are developed in the MATLAB environment. The syngas results obtained in ASPEN Plus were transferred to the system-level code created in MATLAB to simulate the performance of the system. Then, a parametric analysis was performed to examine the effect of gasifier temperature on the performance of the integrated system. Exergy efficiency was used as the performance parameter. For the baseline circumstances, exergy destruction of the system components was also examined. Thirdly, exergo-economic analysis of the integrated system with downdraft gasifier and SOFC was carried out. The effects of parameters such as gasifier temperature, SOFC stack number on cost were investigated. Finally, greenhouse gas emissions were evaluated as an environmental perspective of the integrated system.
Benzer Tezler
- High-temperature pyrolysis of sewage sludge: Synergistic effects of co-pyrolysis with rice straw and composite plastic wastes
Atık su arıtma çamurunun yüksek sıcaklık pirolizi: Çeltik sapı ve kompozit plastik atıklar ile birlikte pirolizin sinerjik etkileri
ELİF BABAYİĞİT
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
- Orman atıklarından gazlaştırma yoluyla hidrojen üretiminin sürdürülebilirlik analizi
Sustainability analysis of hydrogen production from forest waste via gasification
NURHAN ÜREGEN GÜLER
Doktora
Türkçe
2025
EnerjiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEHRA YUMURTACI
- Çimento sektöründe kullanılan alternatif yakıtların bulanık karar verme yöntemleri ile değerlendirilmesi
Evaluation of alternative fuels used in the cement industry using fuzzy decision-making methods
ŞEYMA DEVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN ALTUNAY
- Sustainable food packaging from hazelnut and artichoke agro-waste: Biodegradable film development using cellulosic and phenolic-rich extracts
Fındık ve enginar tarımsal atıklarından sürdürülebilir gıda ambalajı: Selülozik ve fenolik bileşenlerce zengin ekstraktlar kullanılarak biyobozunur film geliştirilmesi
İLAYDA HIZIR KADI
Doktora
İngilizce
2026
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK
- Biyokütleden elde edilen karbon malzemelerin perovskit güneş pili uygulamaları ve yaşam döngüsü değerlendirmesi
Biomass‑derived carbon materials for perovskite solar cells: synthesis, application, and life cycle assessment
GÖKÇEN GÖKÇELİ KAHVECİ
Doktora
Türkçe
2026
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ