Ham ve torefiye edilmiş iki farklı biyokütlenin yanma karakteristiklerinin ve kinetiklerinin belirlenmesi
Determination of the combustion characteristics and kinetics of the raw and torrefied two different biomass
- Tez No: 640560
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEMA YURDAKUL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Biyokütle, Torefikasyon, Aktivasyon enerjisi, TGA, Gül atığı 2020, 88 sayfa, Biomass, Torrefaction, Activation Energy, TGA, Rose processing waste 2020, 88 pages
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Süleyman Demirel Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 99
Özet
Türkiye'nin artan nüfus yoğunluğu ve buna bağlı olarak sürekli artış gösteren enerji ihtiyacı göz önüne alındığında, fosil bazlı yakıtlardan ziyade ülkemizin gün geçtikçe artan enerji ihtiyacının karşılanabilmesi açısından yenilenebilir alternatif enerji kaynaklarına yönelim büyük önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında yakıt olarak kullanma potansiyelini görebilmek amacıyla gül atığı ve kızılçam talaşının hem ham ve hem de torefiye edilmiş hallerinin hem birbirleriyle hem de Elbistan Linyiti olan farklı karışımlarının yanma karakteristikleri ve kinetikleri incelenmiştir. Seçili biyokütleler, 270 C sıcaklıkta 1 saat süre ile oksijensiz ortamda ısıl işleme maruz bırakılarak torefiye edilmiştir. Ham ve torefiye malzemelerin yanma karakteristiklerinin ve kinetiklerinin belirlenmesi için 10, 20,30 ve 40C /dak olmak üzere dört farklı ısıtma hızı seçilerek hazırlanan yakıt karışımlarının termogravimetrik analiz (TGA)' leri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada, incelenen yakıt karışımlarının tutuşma sıcaklıkları, pik sıcaklıkları, son yanma sıcaklıkları ve kapsamlı yanma performansları torefikasyon işlemi ile artış göstermiştir; bu da ham biyokütlenin yakıt/yanma performansının torefikasyon işlemi ile geliştirilebileceğini göstermektedir. Aynı zamanda torefikasyon edilen numunelere linyit ilavesiyle de, gül atığının ve çamın yanma davranışı, ham hallerine kıyasla önemli ölçüde geliştirilmiştir. Bu çalışmada ham çam talaşı, gül atığı ve Elbistan linyitinin ortalama aktivasyon enerjileri sırasıyla 178, 187 ve 91 KJ/mol olarak hesaplanmıştır. Malzemelerin torefikasyonu ile hem ham hallerinin hem de linyitle ve birbirleriyle olan karışımlarının aktivasyon enerjileri düşüş göstermiştir. Çalışmada ayrıca Elbistan linyitinin hesaplanan aktivasyon enerjisinin literatürde hesaplanan düşük mertebeli linyitlerle uyum gösterdiği, biyokütle ve linyit karışımlarının da yine literatürdeki verilerle uyum gösterdiği görülmüştür. Aynı zamanda ham ve torefiye biyokütlenin linyitle birlikte olan karışımlarının yakılması sırasında sinerjik bir etki de gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In order to meet our country's increasing energy needs, it is of great importance to focus on our renewable alternative energy sources rather than fossil-based fuels because of Turkey's increasing population density and growing energy requirements. In this thesis, the combustion characteristics and kinetics of different mixtures of both raw and torrefied rose processing waste and red pine sawdust samples with each other and with Elbistan Lignite were investigated in order to understand the potential of using these lignocellulosic biomasses as fuel. The selected biomasses were torrefied at an oxygen-free environment for 1 hour at 270 C. Thermogravimetric analysis (TGA) of the fuel mixtures were performed at four different heating rates: 10, 20, 30 and 40 C/min to determine the combustion characteristics and kinetics of the raw and torrefied biomasses. In the study, ignition temperatures, peak temperatures, burnout temperatures and comprehensive combustion indexes of the fuel mixtures were found to be increased with the torrefaction process. This indicates that the fuel/combustion performance of the biomass can be improved by the torrefaction process. At the same time, the combustion behavior of the rose processing waste and pine sawdust has been significantly improved by adding lignite to the samples which were torrefied. In this study, the average activation energies of raw pine sawdust, rose processing waste and Elbistan lignite were calculated as 178, 187 and 91 KJ/mol, respectively. Therefore, the activation energies of both raw samples and their mixtures with lignite and each other decreased with the torrefaction process. In the study, it was also observed that the calculated activation energy of Elbistan lignite was found to be compatible with the low-ranked coal calculated in the literature. Also, activation energies of the biomasses and lignite fuel-mixtures were also found to be compatible with literature. At the same time, a synergistic effect was also observed during the combustion of the mixtures of raw and torrefied biomass samples with Elbistan lignite.
Benzer Tezler
- İki çeşit biyokütle kullanılarak hazırlanan peletlerin yakıt karakteristiklerinin incelenmesi
Investigation of fuel characteristics of pellets madefrom two types of biomasses
MUHAMMET ENES ÖNÜR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA YURDAKUL
- Yağ gülü (Rosa damascena Mill.) damıtma atıkları ve kızılçam (Pinus brutia Ten.) talaşı kullanılarak hazırlanan ham ve torefiye biyopeletlerin yakıt karakteristiklerinin belirlenmesi
Determination of fuel characteristics of raw and torrefied biopelets produced from rose oil(Rosa damascena Mill.) distillation wastes and calabrian(Pinus brutia Ten.) pine sawdust
BÜŞRA ÇETİNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMA YURDAKUL
- Demir-çelik endüstrisi cürufundan demirin asidik liç ve torefiye biyokütle ile geri kazanımı
Recovery of iron from iron-steel industry slag by acidic leaching and torrefied biomass
ECEM PORTAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE SAYILGAN
ÖĞR. GÖR. MELDA BAŞBUĞ ÇANCI
- Torrefiye edilmiş fındık kabuğunun afşin elbistan linyiti ile birlikte yakılması
Combustion of torrefined hazelnut shell with afşin elbistan lignite
BEDRİYE AYDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELEK YILGIN
- Yumuşak ve sert odun peletlerinden torrefaksiyonla biyokömür üretimi
Production of biocoal from soft and hard wood pellets by torrefaction
ELVAN ÇATAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiFırat ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELEK YILGIN