Theoretical and experimental investigation of biomass and coal gasification
Biyokütle ve kömür gazlaştırılmasının teorik ve deneysel incelenmesi
- Tez No: 338931
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP SİBEL ÖZDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
Bu tez çalışması kömür ve biyokütlenin gazlaştırılmasının deneysel ve teorik olarak incelenmesi üzerinde durarak; iki biyokütle (fındıkkabuğu ve prina) ve dört Türk linyitinin (Soma, Orhaneli, Seyitömer ve Tunçbilek) gazlaştırma karakterizasyonlarının araştırılmasını amaçlamaktadır.Deneysel çalışma Argon+buhar atmosferinde 5, 10 ve 20 °C/dak ve Argon atmosferinde 10, 20, 30 ve 40 °C /dak ısıtma hızında termogravimetrik analiz sisteminin kütle spektrometresi ile birlikte kullanımı ile gerçekleştirilmiştir. Kütle spektrometresinde ölçüm için seçilen gazlar H2, CH4, CO ve CO2 `dır. Gazlaştırmanın doğru olarak yorumlanabilmesine katkı amacıyla, kinetik analiz uçucu gaz analizi ile birlikte kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Termogravimetrik analiz, kinetik parametreler ile ilişkili mekanizmaların belirlenmesi amacıyla kullanılan model yaklaşım (Coats Redfern), eş dönüşüm yöntemi (Flynn-Wall-Ozawa ile Friedman) ve çok değişkenli doğrusal olmayan regresyon analiz yaklaşımlarına veri sağlamak amacıyla kullanılmıştır. Biyokütle ve kömürün gazlaştırılması teorik ve deneysel olarak ardışık üç adımda (piroliz, ikincil piroliz ve gazlaştırma) incelendi. Bu adımlar gazlaştırıcının modellenmesinde kullanılmıştır. Dönüşümlü akışkan yatak gazlaştırıcı modeli üç gazlaştırma adımı ve onu takip eden siklondan oluşmaktadır. Dönüşümlü akışkan yatak gazlaştırıcıdan elde edilen gaz ürünler, katı oksit yakıt hücresinin beslemesinde kullanılmaktadır. Gazlaştırıcı ve yakıt hücresinde kullanılan her iki reaktörde denge tipidir ve Gibbs serbest enerjisinin minimizasyonuna dayanmaktadır. Katı oksit yakıt hücre modeline ait voltaj hesaplamaları ohmik, aktivasyon ve konsantrasyon voltaj kayıplarını içermektedir.
Özet (Çeviri)
This dissertation addresses the experimental and theoretical investigation of biomass and coal gasification, aiming at exploring the gasification characteristics of two biomasses (hazelnut shells and olive oil pomace) and four Turkish lignites (Soma, Orhaneli, Seyitömer and Tunçbilek).The experimental study has been performed by using thermogravimetric analysis coupled with mass spectrometry under Argon (10, 20, 30 ve 40 °C /min) and Argon+steam (5, 10 and 20 °C/min) atmosphere at selected heating rates. The major gasification products identified were H2, CH4, CO, CO2. Kinetic analysis based on evolved gas analysis of thermolysis is used to produce data that contribute to correct interpretation of the gasification. Thermogravimetric analysis results have been utilized to determine kinetic parameters by using model fitting (Coats Redfern method), model free (Flynn-Wall-Ozawa, Friedman methods) and multivariate-nonlinear regression analysis approaches to determine the mechanism and the corresponding kinetic parameters. The gasification of biomass and coal has been analysed in three consecutive stages (pyrolysis, secondary pyrolysis and gasification) experimentally and theoretically. These stages have been used to model gasifier. The circulating fluidized bed gasifier has been modeled in three stages as well followed by cyclone separation. The circulating fluidized bed gasification products feed a solide oxide fuel cell. Both circulating fluidized bed and solide oxide fuel cell stack models are equilibrium type and are based on Gibbs free energy minimization. The solide oxide fuel cell model performs heat and mass balances, and considers Ohmic, activation and concentration losses for the voltage calculation.
Benzer Tezler
- Theoretical and experimental investigation of co-gasification and catalytic gasification
Katalitik ve birlikte gazlaştırmanın deneysel ve teorik incelenmesi
BEYZANUR ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimya MühendisliğiMarmara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR ÖZVEREN
- Orhanelilinyiti-biyokütle karışımının akışkan yatakta yakılmasında çevre kirliliğinin incelenmesi
Investigation of the pollutants originating from the Co-combustion of Orhanelilignite and sweet-sorghum in fluidizebed
M.HANDAN ÇUBUK
Doktora
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ALPAY HEPERKAN
- Biogas recovery during anaerobic treatment of lignocellulose-rich pollutants with high sulphate content: an investigation via innovative applications
Yüksek sülfat içerikli lignoselüloz bakımından zengin kirleticilerin havasız arıtımı sırasında biyogaz geri kazanımı: yenilikçi uygulamalarla bir araştırma
EDA YARSUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM GÖMEÇ
- Benzin ve metanol yakıtlı bazı ateşlemeli motorlarda performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM KORKMAZ
- Aerobik sistemlerde proses stokımetrisi ve kinetiğinin respirometrik olarak değerlendirilmesi
Respirometric evaluation of process kinetic and stoichiometry for aerobic systems
EMİNE UBAY ÇOKGÖR
Doktora
Türkçe
1997
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre ve Enerji Teknolojileri Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERİN ORHON