Designing and analysis of SOFC operating with syngas and coal gasification integrated system
Sentez gazı ile çalışan katı oksit yakıt hücresi ve kömür gazlaştırma entegre sistemi dizayn ve analizi
- Tez No: 409206
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. OKTAY DEMİRCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Katı Oksit Yakıt Hücreleri (KOYH) yakıtın kimyasal enerjisini elektrik akımına yüksek verimlilik ile dönüştüren elektrokimyasal dönüştürücü cihazlardır. KOYH sistemleri anot, katot ve elektrolit olmak üzere üç ana parçadan oluşur. Yüksek çalışma sıcaklıkları ve yük taşıyıcı olarak oksit iyonlarının görev alıyor olması KOYH sistemlerinde yakıt esnekliği sağlar. KOYH sistemlerinin yüksek çalışma sıcaklıkları, malzeme ve üretim kısıtlamarına sebep olsa da kömür üstü sentez gazının yakıt olarak kullanılmasına olanak sağlar. Metan gazının dahili iyileştirilmesi KOYH sisteminin anot kompartmanında yüksek çalışma sıcaklıkları sayesinde gerçekleşir. Bu çalışmada, farklı yakıt derişimlerinin KOYH performansına olan etkilerini araştırmak amacı ile sentez gazı ile çalışan KOYH ve kömür gazlaştırma entegre sistemi dizayn ve kurulumu gerçekleştirilmiştir. KOYH test sistemi ve absorpsiyon spektroskopisi uygulayabilen yakıt ölçüm sistemi farklı konsantrasyonlarda H2 ve CH4 ile beslenmiştir. Elektrokimyasal performans ve simultane KOYH egzoz analizleri, üstün açık devre gerilimi ve güç değerleri ile H2'nin CH4'e göre daha iyi bir yakıt olduğunu göstermektedir. Ayrıca, CH4 yakıtının dönüşüm değerleri KOYH sistemlerinin kömür gazlaştırma sistemleri ile entegre edilmesi açısından umut vericidir. 500 mV anodik potansiyel ile çalıştırılan ve 50 sccm CH4 ile beslenen KOYH sisteminin yakıt dönüşüm verimliliği \% 18,57'dir.
Özet (Çeviri)
Solid oxide fuel cells (SOFCs) are electrochemical conversion devices transforming chemical energy of fuel into electric current with high efficiency. SOFCs are composed of three main parts: anode, cathode, and electrolyte. High operating temperature provides fuel flexibility to SOFCs due to employing oxide ions as charge carrier. Even though, high operating temperature of SOFCs causes material and fabrication restrictions, it enables the utilization of coal syngas as fuel. Internal reforming of methane could be achieved in the anode compartment of SOFC due to the high operating temperature. In this study the SOFC operating with syngas and coal gasification integrated system is designed and developed to investigate the effects of fuel concentration on the SOFCs' performance. Different fuel concentrations of H2 and CH4 are fed to SOFC test rig and fuel monitoring system employing mid-IR absorption spectroscopy. Electrochemical performance characterization and $in-situ$ SOFC exhaust analysis conclude that H2 has a better fuel performance than CH4 with respect to open circuit voltage (OCV) and power output values. Furthermore, CH4 is promising for the integration of coal gasification system with a solid oxide fuel cell (SOFC) for clean coal utilization. The fuel conversion efficieny of SOFC system operating at 500 mV anodic overpotential with the fuel of 50 sccm CH4 is calculated as 18.57 \%.
Benzer Tezler
- Doğal soğutucu akışkanlı bir ısı pompası sisteminin tasarımı ve analizi
Designing and analysis of a natural refrigerant heat pump system
MUSTAFA GÜLMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiGazi ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA AKTAŞ
- Design and analysis of a high voltage exploding foil initiator for missile systems
Füze sistemleri için yüksek voltaj patlayan folyolu başlatma elemanı tasarımı ve analizi
MUHAMMED YUSUF YILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ULAŞ
- Füze sistemleri için patlayan folyolu başlatma eleman (efı) tabanlı ateşleme emniyeti cihazı tasarımı ve analizi
Design and analysis of an exploding foil initiator (efi) based ignition safety device for missile system
ÖNDER PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IŞIK ÇADIRCI
- Isı geri kazanımlı akışkan yatak sürekli kurutucu tasarımı, imalatı ve tuz kurutmasında enerji analizi
Designing and manufacturing of heat recovery fluid bed continuous dried and analysis of energy at drying salt
MUSTAFA ALİ ERSÖZ
- Spice ve mikrobilgisayarlar kontrollü kesintisiz güç kaynağının spice ile analizi
Spice and analysis of spice of controlled uninterrupted power sources with microcomputer
MEHMET SİRAÇ ÖZERDEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASIM KASAPOĞLU