Biyokütle bileşenlerinin biyokütlenin temel davranımına etkileri
Effects of biomass constituents on the thermal behavior of biomass
- Tez No: 166678
- Danışmanlar: PROF.DR. SERDAR YAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
BIYOKÜTLE BİLEŞENLERİNİN BİYOKÜTLENİN TERMAL D AVRANIMINA ETKİLERİ ÖZET Dünyada artan nüfus ve gelişmekte olan teknolojiye paralel olarak, enerji gereksinimi sürekli olarak artmaktadır. Günümüzde kullanılan enerjinin büyük bir kısmı; petrol, doğal gaz ve kömür gibi yenilenemeyen birincil fosil enerji kaynaklarından karşılanmaktadır. Fosil enerji kaynaklan sınırlı rezervlere sahiptir ve yakın bir gelecekte tükenecektir. Ayrıca, fosil enerji kaynaklarının büyük miktarlarda tüketilmesi, atmosferdeki karbon dioksit emisyonlarının yüksek konsantrasyonlara ulaşmasına yol açmakta, bu da başta sera etkisi ve global ısınma gibi önemli çevresel ve iklimsel sorunlara yol açmaktadır. Başta petrol ve doğal gaz olmak üzere, önemli fosil enerji kaynaklan belirli coğrafyalarda zengin rezervlere sahiptir. Fakat, Dünya genelinde bu enerji kaynaklarını ithal ederek enerji ihtiyacım karşılayan ülkelerin sayısı, enerji ihraç eden ülkelere kıyasla çok fazladır. Enerjide dışa bağımlılık, gerek sanayileşmiş gerek ise sanayileşmekte olan ülkeleri ekonomik ve siyasi açıdan olumsuz yönde etkilemektedir. Fosil enerji kaynaklarının yakıt olarak değil, çeşitli kimyasal maddelerin elde edildiği bir hammadde olarak değerlendirilmesinin daha mantıklı olacağı görülmektedir. Bu nedenlerden dolayı; temiz, kolay bulunabilir ve yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarının kullanımı önemini giderek artırmaktadır. Atmosferdeki net karbon dioksit emisyonlarının artmasına katkısı olmayan, hemen her iklim ve coğrafyada bol miktarda bulunabilen, yemlenebilir bir enerji kaynağı biyokütledir. Karbon, hidrojen, azot gibi yanabilir bileşenlere sahip, bitkisel, hayvansal ve endüstriyel ürünler, yan ürünleri ile atıkları, kentsel katı atıklar ve biyokatılar başlıca biyokütle kaynaklan olarak kabul edilmektedir. Biyokütle enerjisi yeterince değerlendirilebildiği takdirde, dünyadaki enerji gereksiniminin tamamına yakınım temin edebilecek bir potansiyele sahiptir. Biyokütle doğrudan yakılarak enerji elde edilebilmektedir. Fakat, biyokütle kaynaklarının genel olarak yüksek oranda nem içermeleri ve yoğunluklarının düşük olmalarından ötürü; taşınmalan, depolanmaları ve konvansiyonel yakma sistemlerinde yakılmaları sırasında bazı sorunlar ile karşılaşılabilmektedir. Bu sorunların aşılabilmesi amacıyla, biyokütle kaynaklarının piroliz, sıvılaştırma, gazlaştırma ve karbonizasyon gibi termal dönüşüm süreçleri ile katı, sıvı ve gaz yakıtlar ile kimyasal ürünlere dönüştürülmesi ya da mikrobiyolojik faaliyetler yoluyla sıvı yakıtlara ve oksijen içeren sıvı ürünler ile alkole dönüştürülmesi konusunda yoğun çalışmalar yürütülmektedir. Biyokütle kaynaklan, genellikle bir çok bileşenin biraraya gelmesi sonucunda oluşmuş kompleks ve heterojen bir yapıya sahiptir. Hemiselüloz, selüloz, ekstraktif xımadde, lignin gibi majör bileşenlerin dışında, pek çok organik ve inorganik bileşen biyokütle kaynaklarında farklı oranlarda bulunmaktadır. Bu bileşenlerin fiziksel ve kimyasal yapılarının farklılığı, biyokütlenin ikincil yakıtlar ile kimyasallara dönüştürüldüğü dönüşüm proseslerinde, bu bileşenlerin farklı şekillerde davranmasına neden olmaktadır. Bu nedenle, biyokütle bileşenlerinin başta yakma ve piroliz preseleri olmak üzere dönüşüm proseslerindeki etkileri önemli bir konuyu teşkil etmektedir. Bu çalışmada; badem kabuğu, ceviz kabuğu, findik kabuğu, kolza, pirina ve tütün gibi farklı özelliklere sahip biyokütle numunelerine ait holoselüloz, ekstraktif madde, lignin ve a-selüloz'dan oluşan yapısal bileşenlerin, azot atmosferi altoda gerçekleştirilen piroliz prosesinde ve kuru hava atmosferinde yakılması sırasındaki termal davranımları incelenmiştir. xıı
Özet (Çeviri)
EFFECTS OF BIOMASS CONSTITUENTS ON THE THERMAL BEHAVIOR OF BIOMASS SUMMARY The need for energy has been increasing continuously as a result of the rapid increase of the world population, and the developing technology. At present, most of the energy need is met by some non-renewable primary fossil energy resources such as petroleum, natural gas and coal. Fossil energy resources have limited reserves and they will be depleted in near future. Moreover, consumption of these fossil energy resources in great amounts causes to the high carbon dioxide emissions in atmosphere, leading to some serious environmental and climatic problems such as greenhouse effect and global warming. Important fossil energy reserves especially petroleum and natural gas are usually located in some definite locations. However, the number of the energy importing countries is more than that of the energy exporting countries. This foreign dependency on energy negatively affects both industrialized and industrializing countries. It is more logical to use the fossil energy resources as chemical feedstock instead of using as fuel. For these reasons, the usage of clean, easy to find, and renewable alternative energy resources rapidly becomes more important. Biomass is a renewable energy resource, which has no any contribution to the net carbon dioxide emissions in atmosphere, and it is always present in almost all parts of the world in a great potential. Any combustible material with carbon, hydrogen, nitrogen etc. contents is considered as biomass. Vegetable-, animal-, forestry- and industrial- products, by-products and their wastes, municipal solid wastes and biosolids are the well-known biomass species. In case the biomass energy potential is evaluated properly, it is possible to meet almost all of the energy need in the world. Energy can be obtained from the direct combustion of biomass. On the other hand, since biomass has usually high moisture content and low density, some problems are present in transportation, storing and combustion in conventional combustors. In order to overcome these problems, conversion of biomass into solid, liquid and gas fuels and chemical products by means of some thermal conversion processes such as pyrolysis, liquefaction, gasification, and carbonization are widely applied to biomass as well as some microbiological methods to obtain liquid fuels, oxygenated products, and alcohol. Biomass species are always composed of a number of constituents, and therefore they have heterogeneous and complex structures. Some major constituents such as hemicellulose, cellulose, extractive matter, and lignin, and some organic and inorganic minor constituents are present in different ratios in different type of biomass species. The differences in the physical and chemical structures of these xmconstituents also bring about some different behaviors in the conversion processes. Hence, the effects of these constituents during pyrolysis and combustion processes form an important subject. In this study, the thermal behavior of the holocellulose, extractive matter, lignin, and a-cellulose constituents of some different biomass species such as almond shell, walnut shell, hazelnut shell, rapeseed, olive refuse, and tobacco were investigated during pyrolysis and combustion processes. xiv
Benzer Tezler
- Lignoselülozik biyokütlenin inorganik bileşenlerinin uzaklaştırılmasının kül özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect on ash properties of removal of inorganic components from lignocellulosic biomass
ÖVÜL HALİL ÇÖP
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Thermodynamic analysis of steam reforming and partial oxidation of acetic acid and acetone
Asetik asit ve asetonun su buharı reformlama ve oksidatif su buharı reformlama proseslerinin termodinamik analizi
BÜŞRA GONCA KIZILPELİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
PROF. DR. ŞEYMA AYDINOĞLU
- Aktif çamur sistemlerinde reaktif ön çökeltmenin koi bileşenleri ve ayrışma kinetiğine etkinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of reactive pre-sedimentation to cod components and decomposition kinetics in activated sludge systems
AYŞİN ERTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Lipid production by Yarrowia lipolytica growing on food waste
Yemek atiklarinda çoğaltilan Yarrowia lipolytica ile lipit üretimi
SOODEH SALIMI KHALIGH
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Effect of lignin, extractive matter, holocellulose, and alpha cellulose of biomass on calorific value
Biyokütlenin içeriğindeki lignin, ekstraktif madde, holoselüloz ve alfa selülozun kalorifik değer üzerindeki etkisi
ÖZLEM ECEM KAYNAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN