Production of water resistant coal briquettes by the use of humic acid as binder
Bağlayıcı olarak hümik asit kullanarak suda dayanıklı kömür briketlerinin üretilmesi
- Tez No: 38596
- Danışmanlar: PROF.DR. GÜLHAN ÖZBAYOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Maden Mühendisliği ve Madencilik, Mining Engineering and Mining
- Anahtar Kelimeler: Briquetting of Lignites, Humic Acid, Binder
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 178
Özet
öz BA?LAYICI OLARAK HÜMÎK ASİT KULLANARAK SUYA DAYANIKLI KÖMÜR BRİKETLERİNİN ÜRETİLMESİ YILDIRIM, Mehmet Doktora Tezi, Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Tez Yöneticisi: Prof.Dr. Gülhan ÖZBAYO?LU Ocak, 1995, 178 Sayfa Kömür endüstrisinde briketleme en önemli boyut büyültme işlemidir. Kömür briketlemede en çok kullanılan konvansiyonel bağlayıcılar melas, sülfit likörü, bentonit, zift ve bitum (asfalt)dır. Ne yazık ki, bu bağlayıcıların birçoğu havaya dayanıklı briket üretimine olanak vermez. Bu çalışmada (0-30) mm Tunçbilek linyit tozlan hümik asidin bağlayıcı olarak ilavesi ile briketlenerek, özellikle suya dayanıklı briket üretimi amaçlanmıştır. Hümik asit, incelenen linyit numuneleri içinde, en yüksek hümik asit içeriğine sahip olan Elbistan linyitinden elde edilmiştir. Hümik asidin bağlayıcı olarak hazırlanmasında, nitrik asit oksidasyonu ve amonyaklama işlemleri gibi iki işlem önemli olmaktadır. Oksidasyon aşamasında, linyit numunesinde çoğunlukla karboksil gruplarından oluşan alkalide çözünen VImiktarın artırılması için seyreltik nitrik asit çözeltisi kullanılmıştır. Nitrik asit konsantrasyonunun, tane boyutunun, reaksiyon sıcaklığının ve reaksiyon süresinin kazanma verimi ve azot içeriğine etkileri araştırılmıştır. Optimum nitrik asit konsantrasyonu ağırlıkça % 4.87 olarak belirlenmiştir. Oksitlenmiş Elbistan linyitindeki hümik asit amonyum hidroksit kullanarak kazanılmıştır. Amonyak konsantrasyonu, amonyak/kömür oranı, reaksiyon sıcaklığı ve reaksiyon süresi deneysel olarak incelenen parametrelerdir. Optimum şartlarda % 88.15 verim ile % 10.75 azot içeren bir hümik asit çözeltisi kazanılmıştır. Briketlemede, sağlam ve suya dayanıklı briketin üretilmesinde kömür tozlarının kül ve kil içeriklerinin kritik olduğu belirlenmiştir. Briketin sağlamlığım artırmak için Tunçbilek linyitindeki kül içeriği, yüzme^atırma, sarsıntılı masa ve flotasyon gibi değişik metodlarla temizlenerek kuru bazda kül % 43.20'den % 23.51'e düşürülmüştür. Yüksek kül içeriği, briketin suya dayanımını olumsuz etkilerken, düşük kül içeriği briketin sağlamlığını azaltmıştır; kül içeriği % 12.65 ve % 25.40 arasında ise sağlam ve suya dayanıklı briketler üretilmiştir. Sıkıştırma işleminden sonra, amonyum hümatlan amid ve nitril tipi maddelere dönüştürmek amacıyla briketler 165°C de 60 dakika ısıtılmış ve bu şekilde briketlere sağlamlık ve suda dayanıklılık kazandırılmıştır. Briketlerin mekanik özelliklerine ayrıca en iri tane boyutunun, bağlayıcının azot içeriğinin, bağlayıcı miktarının ve briketleme basıncının etkileri de araştırılmıştır. Optimum şartlarda üretilen briketlerin kalitesi, yanma özellikleri, hava geçirgenliği, aşmma dayanımı, basınç dayanımı ve suya dayanımı cinsinden değerlendirilmiştir. Optimum briketleme şartlan şöyledir; vnBağlayıcı oranı (% 10.50 azot içerikli) : % 5.00 (kuru bazda) Tane boyutu fraksiyonu : 4.699 /O mm Nem içeriği : % 10.50 Briketleme basıncı : 1280 kg/cm^ Isıl işlem sıcaklığı : 165°C Optimum şartlarda linyit tozlarından üretilen briketler hiç suda dağılmadan % 87.03 aşınma dayanımı ve 80 Kg/briket basma dayanımı göstermiştir. Briketlerin, aynı zamanda iri boyutlu orijinal numuneden çok daha iyi yanma özelliğine sahip oldukları görülmüştür. Kısa analize göre briketler 5867 Kcal/Kg alt ısıl değere sahip olup % 1.38 nem, % 21.50 kül ve % 2.29 toplam kükürt içermektedir. Bağlayıcı olarak hümik asit, sağlam ve dayanıklı kömür briket üretimine olanak vermesinin yanında hava kirliliğine neden olmama avantajına sahiptir. Anahtar Kelimeler : Linyitlerin Briketlenmesi, Hümik Asit, Bağlayıcı. Bilim Dalı Sayısal Kodu: 607 02 07 vuı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT PRODUCTION OF WATER RESISTANT COAL BRIQUETTES BY THE USE OF HUMIC ACID AS BINDER YILDIRIM, Mehmet Ph.D. in Mining Engineering Supervisor: Prof.Dr. Gülhan ÖZBAYO?LU January, 1995, 178 pages Briqueting is the most important size enlargement process in the coal industry. Molasses, sulphite liquor, bentonite, coal-tar pitch and bitumen (asphalt) are the conventional binders commonly used in coal briquetting. Unfortunately, most of these binders are not acceptable for producing weather-resistant briquettes. In this study, by the addition of humic acid as binder, (0-30) mm Tunçbilek lignite fines were briquetted with an emphasis on production of water resistant briquettes. The humic acid was extracted from Elbistan lignite whose humic acid content is the highest among the lignite samples examined. In the preparation of humic acid as binder, two steps namely nitric acid oxidation and the ammoniation processes were important. In the oxidation step, mdiluted nitric acid solution was used to increase the alkali soluble content which were basically carboxyl groups in the lignite sample. Effects of nitric acid concentration, particle size, reaction temperature and reaction period on recovery and nitrogen content of the humic acid were investigated. The optimum nitric acid concentration was determined as 4.87 % by weight. Humic acid in the oxidized Elbistan lignite was extracted by the use of ammonium hydroxide. Concentration of ammonia, ammonia coal ratio, reaction temperature and reaction period were the parameters experimentally studied. In the optimum conditions, a humic acid solution containing 10.75 % nitrogen was obtained with 88.15 % recovery from Elbistan lignite. In briquetting process, the ash and clay contents of the coal fines were found critical in the production of strong and water resistant briquettes. In order to improve the mechanical strength of the briquette, the ash content of the Tunçbilek lignite was reduced from 43.20 % to 23.51 % (d.b.) by cleaning with various methods, i.e., float/sink, shaking table and the flotation. Strong and water resistant briquettes were obtained at ash contents between 12.65 % and 25.40 %, although higher ash contents caused deteriorations in the water resistance, and lower ash contents caused poor mechanical properties in the briquettes. The cleaned and sized sample was then briquetted by using humic acid as the binder. After pressing, the briquettes were heated at 165°C for 60 minutes to convert ammonium humates into amide and nitrile type substances which provide water resistance property and improve the mechanical strength of the briquettes. Besides these, effects of the particle top size, nitrogen content of the binder, binder content, moisture content and the briquetting pressure on the mechanical properties of the briquettes were investigated. IVQuality of the briquettes produced at the optimum conditions were evaluated in terms of water resistance, compressive strength, abrasion resistance, permeability of the air and the combustion properties. The optimum operational conditions of briquetting were as follows: Binder content (contains 10.50 % nitrogen) Particle size fraction Moisture content Briquetting pressure Temperature of the heat-treatment 5.00% d.b. 4.699/0 mm 10.50 % 1280 kg/cm2 165°C The briquetting of the Tunçbilek lignite fines at optimum operating conditions showed that the compressive strength of the briquette was 80 Kg/briquette, abrasion resistance was 87.03 %, with no water disintegration. The briquettes also had superior combustion properties in comparison to coarse original sample. The proximate analyses of the briquettes showed 1.38 % moisture, 21.50 % ash, 2.29 % total sulfur with 5867 Kcal/Kg net calorific value. Humic acid as binder, besides yielding strong and durable coal briquettes, has the advantage of being pollution free.
Benzer Tezler
- Tufalin demir cevheri konsantresi ile karıştırılarak pelet üretiminde kullanılabilirliğinin ve indirgenebilirliğinin incelenmesi
Research on usability of mill scale by mixing with iron ore concentrate in pellet production and reducibility of this mixture
OSMAN IŞIKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KELAMİ ŞEŞEN
- Bugüne kadar ülkemizde işletmeler bazında yapılan biriketleme çalışmaları ve bunların değerlendirilmesi
Briquetting studies which have been carried out in our country up to date and their evaluation
ÖZGÜR YAŞAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ORHAN KURAL
- Türkiye linyit ve taşkömürlerinden metalurjik amaçla karma kok üretimi
Başlık çevirisi yok
HASAN FERİT BERK
- Hava taşımalı flotasyon makinalarında kömür flotasyonu üzerine işlem değişkenlerinin etkisinin araştırılması
The investigation of effects of operational parameters on coal flotation in pneumatic flotation machines
DERYA KALYON
Doktora
Türkçe
2010
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZCAN Y. GÜLSOY
- Fenolik reçineleri bağlayıcı olarak kullanarak kok tozundan döküm koku ve metalürjik kok üretimi
The Production of foundry coke and metallurgical coke from coke breeze by using fenolic resins as binder
AYŞE BENK