Atıktan üretilen piroliz ürünlerin zenginleştirilmesi üzerine deneysel ve simülasyon destekli araştırma
Experimental and simulation-based investigation on the enhancement of pyrolysis products from waste
- Tez No: 999549
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYATİ OLGUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji kaynakları, Renewable energy resources
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, atıkların piroliziyle elde edilen piroliz gazının zenginleştirilmesine yönelik uygun teknoloji entegrasyonunu geliştirerek metan, hidrokarbon ve hidrojen bakımından zengin bir ürün gazı üreten verimli bir proses tasarlamaktır. Bu kapsamda, endüstriyel ölçekli piroliz teknolojisini temsil eden pilot bir deney düzeneği kurulmuş; biri biyokütle, diğeri plastik içeriği yüksek iki farklı atık karışımı düşük ve yüksek sıcaklıkta piroliz edilmiştir. En yüksek gaz dönüşümü (% 83), yüksek sıcaklıkta Atıktan Türetilmiş Yakıt (ATY) ve Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) karışımıyla elde edilmiştir. Deneysel sonuçlara dayanarak, piroliz gazının zenginleştirilmesi için bir alt sistem Aspen Plus ile modellenmiştir. Duyarlılık analizleriyle optimum çalışma koşulları belirlenmiş, reaktör boyutlandırması, kütle ve enerji denklikleri yapılmış, elektrik tüketimi belirlenmiştir. Aspen Energy Analyzer ve pinch analizi ile yapılan ısı entegrasyonu sonucunda enerji verimliliği artırılmış, yaklaşık % 65 oranında ısı geri kazanımı sağlanmıştır. Elektrik tüketimi % 51,5, karbon emisyonları ise % 64 oranında azalmıştır. Sonuç olarak, tasarlanan sistemin piroliz gazını hidrokarbon ve hidrojen bakımından zengin (> kütlece % 99) bir ürün gazına dönüştürebildiği ve enerji açısından verimli, çevresel açıdan sürdürülebilir biçimde çalışabildiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop an effective technology integration strategy for the enhancement of pyrolysis gas derived from waste pyrolysis, in order to design an efficient process that produces a product gas rich in methane, hydrocarbons, and hydrogen. Within this scope, a pilot-scale experimental setup representing industrial-scale pyrolysis technology was established. Two different waste mixtures, one rich in biomass and the other in plastic content, were pyrolyzed under low and high temperature conditions. The highest gas conversion rate (83%) was achieved with the Reduced Derived Fuel (RDF) and High-Density Polyethylene (HDPE) mixture at high temperature. Based on the experimental results, a sub-system for pyrolysis gas upgrading was modelled in Aspen Plus. Optimum operating conditions were determined through sensitivity analyses, followed by reactor sizing, mass and energy balance calculations, and estimation of the total electrical load. Heat integration was conducted through pinch analysis using Aspen Energy Analyzer, leading to enhanced energy efficiency and achieving approximately 65% heat recovery. Electrical consumption was reduced by 51.5%, while carbon emissions decreased by about 64%. As a result, the designed system was found to efficiently upgrade pyrolysis gas into a product gas rich in hydrocarbons and hydrogen (>99% by mass) and to operate with high energy efficiency and environmental sustainability.
Benzer Tezler
- Atıktan türetilmiş yakıta uygulanabilecek ön işlemlerin piroliz ve yanma karakteristiğine etkisi
The effect of pretreatment on pyrolysis and combustion characteristics of refuse derived fuel
GİZEM GENÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SİBEL BAŞAKÇILARDAN KABAKCI
- Dizel bir motorda dizel, piroliz yağı ve bütanol yakıt karışımının motor performans ve emisyonlarına etkisi
The effect of diesel, pyrolysis oil and butanol fuel mixture on engine performance and emissions in a diesel engine
BURAK YANBULOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA KARAGÖZ
- Organik atıklardan sürdürülebilir enerji geri kazanımı: Biyolojik ve termal geri kazanım proseslerinin analizi
Sustainable energy recovery from organic wastes: Analysis of biochemical and thermal processes
HASAN SUPHİ ALTAN
Doktora
Türkçe
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
- Energy based approaches to integrated waste management
Entegre kati atik yönetimine enerji dayali yaklaşim
ANTONİNA GÖKSEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Çevre MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECDET ALPASLAN
- Atık taşıt lastiğinden üretilen pirolitik yakıtın bir dizel motorda kullanımının deneysel olarak araştırılması
The experimental investigation of utilization of scrap tire derived pyrolytic fuel in a diesel engine
OĞUZHAN DOĞAN
Doktora
Türkçe
2012
Makine MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. BAHATTİN ÇELİK