Effects of feedstock and carbonization types on potential applications of biochar
Hammadde ve karbonizasyon tipinin biochar'ın potansiyel uygulamaları üzerine etkileri
- Tez No: 488247
- Danışmanlar: PROF. JALE YANIK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 204
Özet
Bu tez çalışmasında hammadde ve karbonizasyon tipinin“biochar”ın yakıt ve toprak iyileştirici olarak uygulamaları üzerine etkileri incelenmiştir. Bu amaçla farklı tip tarımsal, hayvansal, agro-endüstriyel ve algal atık biyokütleler kuru (piroliz) ve yaş karbonizasyon adı verilen iki farklı yöntem ile karbonize edilmiştir. Piroliz çalışmaları 250–600 °C sıcaklık aralığında azot atmosferinde gerçekleştirilmiştir.“Biochar”ın yakıt amaçlı kullanımı için üretiminde 350 °C piroliz sıcaklığı kritik üst limit sıcaklığı olarak belirlenmiştir. Piroliz yöntemi ile yakıt amaçlı“biochar”üretiminde tarımsal ve agro-endüstriyel biyokütleler hayvansal ve algal biyokütlelere göre daha uygun bulunmuştur. Öte yandan yüksek piroliz sıcaklığı (500 °C ve 600 °C) ile yüksek kararlı karbon içeriğine sahip, toprakta karbon tutulumuna sebep olarak daha uzun süre kalacak“biochar”lar üretilmiştir. Yaş karbonizasyon deneyleri otojenik basınç altında 150 – 275 °C sıcaklık aralığında gerçekleştirilmiştir.“Hydrochar”özellikleri üzerine sıcaklık, biyokütle:su oranı, reaksiyon süresi faktörlerinin etkisi araştırılmıştır. Her bir faktörün ve etkileşimlerinin etkisini incelemek için Yanıt Yüzey Yöntemi kullanılmıştır. Yaş karbonizasyon yakıt amaçlı kullanımda daha uygun bir yöntem olarak bulunmuştur.“Hydrochar”ın kalorifik değeri“biochar”dan daha yüksek, kül içeriği ise daha düşüktür. Toprak uygulamaları açısından düşünüldüğünde“biochar”,“hydrochar”a göre daha kararlı karbon yapısına sahiptir.
Özet (Çeviri)
This thesis explored the effects of production method and feedstock type on the fuel and agronomic properties of chars. For this purpose, different type of agricultural, animal and agro industrial wastes, and algal biomass were carbonized by two methods, namely dry carbonization (pyrolysis) and wet carbonization. Dry carbonization experiments were carried out under nitrogen atmosphere at different temperatures between 250 and 600 °C. The pyrolysis temperature of 350 °C was found as critical upper temperature in the production of biochar used as fuel. It was found that agricultural and agro industrial wastes were more suitable than animal waste and algal biomass for solid fuel production via pyrolysis. On the other hand, high pyrolysis temperatures (500 °C and 600 °C) produced the biochars having high stable carbon contents, indicating persist in soil resulting in an effective means of carbon sequestration. Wet carbonization experiments were performed at the temperature range of 150 – 275 °C under autogenic pressure. The effect of three process variables (temperature, biomass:water ratio and reaction time) on hydrochar properties were investigated. Response surface methodology was used to study the influence of each factors as well as their combined interactive effect on the hydrochar properties. Findings from this work showed that char properties related to fuel and soil amendment are essentially determined by the type of carbonization. It was found that wet carbonization was more suitable for the production of solid fuel. The hydrochar had higher calorific value and lower ash content than biochars. But, from the point of agronomic value of chars, dry carbonization produced more stable char than wet carbonization.
Benzer Tezler
- Farklı biyokütle numunelerinden torrefaksiyon işlemi ile kaliteli yakıt peleti üretimi
Producing high quality fuel pellets by torrefaction of different biomass samples
YAĞMUR IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Biyokütle yarıkoku- kömür karışımlarının yanma davranımlarının incelenmesi
Investigation of the combustion behaviour of biomass char-coal blends
EDA YILMAZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL MERİÇBOYU
- Biyokütle bileşenlerinin biyokütlenin temel davranımına etkileri
Effects of biomass constituents on the thermal behavior of biomass
HÜMEYRA ORAK YETER
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SERDAR YAMAN
- Atıkların hidrotermal karbonizasyonunun araştırılması ve çevresel etkilerinin belirlenmesi
Investigation of hydrothermal carbonization of wastes and determination of environmental effects
SEBİLE AÇIKALIN
Doktora
Türkçe
2022
EnerjiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİYE SUNA ERSES YAY
- Sürdürülebilir karbon malzemelerin hidrotermal sentezi, karakterizasyonu ve uygulaması
Hydrothermal synthesis, characterization and application of sustainable carbon materials
HAMZA ŞİMŞİR
Doktora
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NURETTİN ELTUĞRAL
PROF. DR. SELHAN KARAGÖZ