Bitümlü şiştlerin piroliz ve oksidasyon reaksiyonlarında mineral matriksin etkisi
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 34272
- Danışmanlar: PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1994
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
tv ÖZET Bu çalışmada Göynük ve Green River bitümlü şistleri ve asit“yıkaması ile bu şistlerden elde edilen demineralizasyon ürünlerinin piroliz ve oksidasyon reaksiyonlarında, mineral matriksin organik madde dönüşümüne etkisi incelenmiştir. Piroliz ve oksidasyon reaksiyonlarında, bitümlü şistlerin yapısında bulunan karbonat minerallerinin katalizör, silikat minerallerinin ise inhibitor gibi davranarak organik madde dönüşümünü etkiledikleri saptanmışür. Orijinal şist ve demineralizasyon ürünlerinin CP/MAS 13C NMR spektrumları ölçülüp, eğri dekonvolüsyon tekniğiyle örtüşen bandlar aynşürılarak, karbon tipleri belirlenmiştir. Göynük bitümlü şistlerinde alifatik karbona ait toplam % pik alanının büyük olması, bu şistlerin alifatik yapılarca zengin olduğunu göstermektedir. Reaksiyon sıcaklığı ve süresinin artışı ile oluşan termal bağ kırılmalarının piroliz ve oksidasyon deneylerinin dönüşümünü arttırdığı gözlenmiştir. Farklı süre ve sıcaklıklarda yapılan deneylerde hesaplanan dönüşüm değerlerinden faydalanarak, oksidasyon ve piroliz reaksiyonlarının 1. dereceden reaksiyonlarla yürüdüğü belirlenmiştir. Oksidasyon deneylerinden sonra kalan artıkların FTIR spektrumları ölçülerek, eğri dekonvolüsyon tekniği kullanılarak örtüşen bandlar ayrıştırılıp fonksiyonel grupların bozunma kinetiği incelenmiştir. Oksidasyon süresi ve sıcaklığı arttıkça alifatik, aromatik ve oksijen içeren fonksiyonel grupların 1. dereceden reaksiyonlarla azaldığı belirlenmiştir. Alifatik ve oksijen içeren yapıların bozunma reaksiyon hızı 400 °C ye kadar hızlı, daha sonra reaksiyon hızında azalma olmaktadır. Aromatik yapıların ise bozunma reaksiyonları 400 °C ye kadar yavaş daha sonra, bozunma ”reaksiyon hızının arttığı belirlenmiştir. Fakat farklı oksidasyon sıcaklıklarında fonksiyonel grupların bozunma aktivasyon enerjilerine bakıldığında, hidroksil gruplarının bozunma aktivasyonenerjisinin en düşük (9.0 kJ/mol) olması Fenolik hidroksil gruplarının oksidasyon reaksiyonlarında en aktif grup olduğunu göstermiştir. Aromatik yapıların bozunma aktivasyon enerjisinin en i yüksek (40 kJ/mol) olması, aromatik yapıların oksidasyona karşı en az aktif olduğunu göstermektedir. Asit yıkaması ile Göynük ve Green River şistlerinden elde edilen, orijinal ve piridin ile ekstrakte edilen kerojenin camsı geçiş sıcaklığının ısıtma hızıyla değişimi incelenmiştir. Camsı geçiş sıcaklığının ısıtma hızıyla lineer bir artış gösterdiği bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
VI SUMMARY In this study, the effect of the mineral matrix on the conversion of organic materials was investigated in the pyrolysis and oxidation reactions, for the Göynük and Green River oil shales and their demineralization products obtained by acid washing. It was found that pyrolysis and oxidation reactions were catalyzed by carbonates and inhibited by silicates. The large relative peak intensity observed for aliphatic carbon in the spectrum of the Göynük oil shale in indicated that, aliphatic structures were dominant in the structure of this oil shale. The carbon types were determined by curve deconvolution technique applied on the CP/MAS and 13C NMR spectra of original oil shale and its demineralization products. The thermal cracking of chemical bonds formed by increasing reaction temperature and times, caused an increase in the conversion in pyrolysis and oxidation reactions. The calculated conversion values obtained in the experiment carried out with different time and temperatures indicated that the oxidation and pyrolysis reactions were formed by simple reactions following the first order kinetic behaviour. The decomposition kinetics of the functional groups was studies by curve deconvolution methods applied on the FTIR spectra of products after oxidation reactions. The aliphatic, aromatic and oxygen containing functional groups were consumed by increasing oxidation temperature and times. These reactions followed a first order chemical behaviour. The aliphatic structures and oxygen containing groups decomposed rapidly up to 400 °C. The decomposition rate decreased after ~ this temperature. The_ aromatic structures decomposed slowly up to 400 °C reaction temperature. The decomposition rate of aromatic structuresVII increased after 400 °C. The phenolic hydroxy! groups the most active functional groups in oxidation due reactions to their minimal activation energy value (% 9.0 kJ/mol). The maximum activation energy value (40 kJ/mol) was obtained for aromatic functional groups. This value indicated that aromatic structures were the least active functional groups in oxidation reactions. The variation of glass transition temperature with the heating rate was experimented for kerogen obtained by acid washing of Göynük and Green River oil shales and pyridine extracted kerogen. It was found that, glass transition temperature increased linearly with heating rate.
Benzer Tezler
- Bitümlü şistlerden piroliz ve ekstraksiyonla sıvı yakıt elde edilmesi
Conversion of oil shales to liquid products using pyrolysis and extraction
ALİ SINAĞ
- Investigation of mineral matter effect on product yield and composition in liquefaction of solid fuels
Katı yakıtların sıvılaştırılmasında mineral yapının ürün verimi ve bileşimi üzerine etkilerinin araştırılması
MURAT SERT
Doktora
İngilizce
2009
EnerjiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT BALLİCE
PROF. DR. MİTHAT YÜKSEL
- Asfaltit ve bitümlü şist piroliz ürünlerindeki azotun potansiyometrik yöntemle incelenmesi
The Investigation of nitrogen containing compounds in pyrolysis products of asphaltite and oil shale by nonaoueous potentiometry
ALİ ÖNEN
- Bitümlü şist ve linyitlerden birlikte proliz yöntemiyle sentetik yakıt eldesi
Başlık çevirisi yok
SEVGİ ŞENSÖZ
Doktora
Türkçe
1994
Kimya MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ERSAN PÜTÜN