Energy and exergy analysis of biomass gasification in adowndraft gasifier
Aşağı sürüklemeli gazlaştırıcıda biyokütlenin gazlaştırmasının enerji ve ekserji analizi
- Tez No: 572011
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA KARACA ALBAYRAK, DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER FARUK DİLMAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Dünya nüfusundaki artış ve ekonomik gelişmelere bağlı olarak 2012'den 2040 yılına kadar enerji kullanımı hızla artacaktır. Yenilenebilir enerji kaynakları ekolojik tehlikeyi azaltırken temiz ve sürdürülebilir enerji sağlamaya yardımcı olur. Gazlaştırma, belirli kalorifik değeri olan karbonlu biyokütlenin veya kömürün, gaz ve sıvı yakıtlara veya kimyasal maddelere dönüştürüldüğü termokimyasal bir işlemdir. Enerji üretim süreçlerinin verimliliğini artırmak için, optimum işletme koşulları, sistem parametreleri ve sistemin tasarımı dikkatle incelenmelidir. Bu çalışmada, odun peleti ve çam kozalağının gazlaştırılması laboratuvar ölçekli aşağı akışlı bir gazlaştırıcı ve Aspen Plus simulasyon programı kullanılarak yapılmıştır. Modelleme sonuçları deneysel sonuçlarla başarılı bir şekilde doğrulanmış aynı zamanda literatürdeki diğer verilerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca, aşağı akışlı gazlaştırıcıda biyokütle hava gazlaştırma performansını değerlendirmek için geliştirilen model kullanılarak gazlaştırma süreçleri üzerine parametrik çalışma yapılmıştır. Bir gazlaştırıcının ER'nin, sıcaklığının ve basıncının, ekserji, alt ısı değeri ve sentez gazı üretimi üzerindeki etkisi araştırılmıştır. Genel olarak, parametrik analizde her iki biyokütle için de aynı eğilimler gözlenmiştir. Gazlaşma sıcaklığının artması dolayısıyla CO ve H2 üretimini arttırırken CO2 üretimini azaltmıştır. Gazlaştırıcıya beslenen aşırı miktarda hava eşdeğerlik oranını yükseltmiş olup, bu durum H2, CO ve CH4 miktarının azalmasına, CO2 miktarının artmasına neden olmaktadır. Sıcaklığın artmasıyla birlikte artan H2 ve CO üretimi sentez gazının ekserji değerini arttırmıştır. Bununla birlikte eşdeğerlik oranının artması ham maddenin tam yanma gerçekleştirerek CO2 üretimini arttırmasıyla açıklanır. Basınç arttıkça CO ve H2 miktarını arttırmak için daha yüksek gazlaştırıcı sıcaklıklarına ihtiyaç duyulmaktadır
Özet (Çeviri)
Energy usage of the world is anticipated to rise at remarkably rapid pace from 2012 to 2040 because of the world population growth and economical increase. Renewable energy sources help provide clean and sustainable energy while mitigating ecological hazard. Gasification is a thermochemical process in which carbonaceous solid biomass feedstocks or coal with specific calorific value are converted into gaseous and liquid fuels or chemical mediums and most efficient method compared to other methods, viz., pyrolysis and direct combustion. In order to increase efficiency of energy production processes, optimal operating conditions, parameters and design of the system should be studied with high concern. In this study, experimental and modeling analyses for gasification of wood pellets and pine cone have been conducted utilizing a lab-scale downdraft gasifier and Aspen Plus simulating program. Influence of ER, temperature and pressure of a gasifier on lower heating value, exergy and production of the syngas have been investigated. Results acquired with the simulation were in fair agreement with actual data from experiment and values provided by the literature. An increase in gasification temperature promoted CO and H2 production, while CO2 production was decreased. Higher equivalence ratio reduced amount of H2, CO and CH4 in the exit gas as CO2 content increases. Exergy of syngas rises in accordance with temperature increase. On the other hand, it is adversely affected by an increase in equivalence ratio. As the pressure increased, higher temperature of the gasifier was needed for the higher amount of the CO and H2 productions.
Benzer Tezler
- Towards design of sustainable energy systems in developing countries: Centralized and localized options
Gelişmekte olan ülkelerde sürdürülebilir enerji sistemleri tasarımına doğru: Merkezi ve yerel seçenekler
BERRİN KURŞUN
Doktora
İngilizce
2013
EnerjiThe Ohio State UniversityKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BHAVIK RAMESH BAKSHI
- Performance, economic, and environmental analyses of integrated biomass gasification and solid oxide fuel cell system
Bütünleşik biyokütle gazlaştırma ve katı oksit yakıt pili sistemlerinin performans, ekonomik ve çevresel analizleri
BEYZA DURSUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CAN ÖZGÜR ÇOLPAN
PROF. DR. AZİZE AYOL
- Biyokütle esaslı hidrojen üretim sistemlerinin eksergoekonomik analizi ve yaşam döngüsü değerlendirilmesi
Exergoeconomic analysis and life cycle assesment of biomass based hydrogen production systems
YILDIZ KALINCI
Doktora
Türkçe
2011
EnerjiEge ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI
PROF. DR. İBRAHİM DİNÇER
- Gazifikasyon tekniğiyle sentez gazı üretimi ve gaz yakma sistemlerinde kullanımı
Synthesis gas production with gasification technique and use in gas burning systems
MERDİN DANIŞMAZ
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CEVDET DEMİRTAŞ
- Fındık kabuklarının gazlaştırılması ile hidrojence zengin sentez gazı üretiminin ekserji analizi
Exergy analysis of hydrogen-rich syngas production from gasification of hazelnut shells
EMİRHAN KARAGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR YAMAN