Oksiyanma teknolojisi ve karbondioksit tutumunun teknoekonomik analizi
Oxy-fuel combustion technology and techno economic analysis of carbon dioxide capture
- Tez No: 653753
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Kimya Mühendisliği, Energy, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 140
Özet
Dünya nüfusu ve sınai faaliyetler arttıkça enerjiye olan talebin artması kaçınılmazdır. Enerji kaynaklarının çeşitlendirimesi ve verimliliğin arttırılmasına yönelik çabalara rağmen dünyanın net enerji talebindeki artış, fosil yakıtlara olan bağlılığın devam edeceğini işaret etmektedir. Fosil yakıtlar kaynak olarak yaygınlığı, teknoloji olarak erişkinliği ve emre amadeliği gibi avantajlarının yanı sıra yüksek enerji yoğunlukları ile bir çok ülkenin enerji üretim metotları arasında birinci tercih durumundadır. Fosil yakıtların yanması sonucu oluşan karbondioksidin atmosferde birikiminin, dünyanın iklim değişikliğine olan etkisi ise araştırmaların odağındadır. Fosil yakıt kullanımının devamlılığı durumunda çevresel etkilerinin azaltılması ekolojik ve insan sağlığı açısından büyük önem arz etmektedir. Fosil yakıtların yanması sonucu oluşan sera gazlarının, çevreye salınan büyük bir kısmı karbondioksit olarak atmosferde birikmektedir. Karbondioksit salnımının azaltılması ve engellenmesi amacıyla yapılan çalışmalar karbon tutma ve depolama teknolojileri adı altında gruplandırılmıştır. Karbon tutma ve depolama teknolojileri, fosil yakıtların kullanımı sonucu ortaya çıkan karbondioksitin atmosfere salınımın engellenmesi için tasarlanan karbondioksit ayırma, tutma, depolama ve taşıma üzerine geliştirilmişlerdir. Bu teknolojiler yanma öncesi, yanma sonrası ve oksi yanma olarak üç kategoriye ayrılmıştır. Yanma öncesi teknolojiler kömürün yakılmasından önce karbondioksiti elimine etmek için gazlaştırma teknolojisi entegre edilmiş kombine çevrim santrallerinde kullanılabilmektedir. Yanma sonrası karbondioksit tutma teknolojileri, yanma gazlarındaki karbondioksitin, gaz akımından fiziksel veya kimyasal tekniklerle ayrılması prensibindedir. Oksi yanma teknolojisi ise görece yeni bir teknoloji olup, önceki tekniklere kıyasla daha verimli ve ekonomik karbondioksit tutma sağlayabilmektedir. Oksi yanma teknolojisi, yakıtın oksijence zengin hava veya saf oksijen ile yakılarak ve baca gazının bir kısmının geri döndürülmesiyle , yanma gazının büyük ölçüde karbondioksit olarak elde edilmesi prensibine dayanır. Bu şartlarda yanma sonucu meydana gelen baca gazından su buharının yoğuşturulmasından sonra, çok büyük oranda karbondioksitten oluşan kuru baca gazından karbondioksidin soğutularak ve sıkıştırılarak sıvılaştırılaması mümkün olabilmektedir. Bu teknolojilerin uygulanabilirliğinin önündeki en büyük engeller, enerji tüketimleri ve maliyete olan etkileridir. Yatırımcı veya devletlerin karbondioksit tutma ve depolama teknolojilerine yönelmesini sağlamak için gerekli maliyetlerin anlaşılırlığı önem arz etmektedir. Literatürde, karbon tutma ve depolama teknolojilerinin maliyetlerinin hesaplanması için farklı kaynaklarca yayınlanmış metodolojiler bulunmaktadır. Bu metodolojilerden uygun olanı seçilip, oksi yanma teknolojisinin pülverize kömür sistemleri, dolaşımlı akışkan yatak teknolojileri ve basınçlı ortamda olan uygulamalarına dair ekonomik kıyaslamalar bu çalışmanın amacıdır. Karbon tutma ve depoloma teknolojilerine ilişkin ekonomik verilerin varlığı ve kapsamının genişliği, karar alma yetkisine sahip kişi ve kurumların bu teknolojilere desteği için büyük önem arz etmektedir.
Özet (Çeviri)
The energy demand of Earth is inevitably increasing due to the increase in population and industrial activities. Despite the efforts for diversification of energy sources and more energy efficient technologies, the increase in the energy requirement of the world indicates a dependency on fossil fuels in energy generation for the foreseeable future. Aside from their higher energy intensity, fossil fuels offer abundancy and, well developed and easily-accesible technology. These properties keep fossil fuels a primary source of energy generation for many countries. Most common combustion gas that is accumulating in atmosphere is the carbon dioxide released from fossil fuel combustion. The effects of this accumulation on global climate change is the main focus of many studies. If the utilization of fossil fuels is to continue, it is a matter of great importance to human health and ecology that ways to diminish the effects of fossil fuel usage are discovered. The technologies invented to prevent or diminish the release of carbon dioxide are categorized as carbon capture and storage technologies. These technologies developed for carbon capture are divided into three groups: pre-combustion, post combustion and oxyfuel combustion. Pre-combustion technologies are utilized in integrated gasifier, combine cycle type power plants. These plants use coal gasification to produce syngas, a mixture of carbon monoxide and hydrogen. Carbon monoxide in syngas is converted into carbon dioxide by water gas shift reaction and separated from the stream. Hydrogen is used as fuel resulting water as combustion product. Post combustion method is based on separation of carbon dioxide in the flue gas stream by additional processes such as physical or chemical absorption. Oxyfuel combustion is a relatively new and promising technology for clean combustion. It is based on the combustion of fossil fuels by a mixture of pure oxygen obtained by separation of air and recycled flue gas. Resulting a flue gas stream highly comprised of carbon dioxide and water vapor. Flue gas is easily dried and ready for transportation or storage. However, all of these technologies come with an energy penalty and economic disadvantages. There are various methods of analyzing the economics of carbon capture and storage systems in the literature. In order to promote these technologies, it is crucial to clarify the financial aspects of investing in them to policy makers and investors. In this study, a suitable methodology is selected to make a techno-economic analysis of oxyfuel technology in pulverized coal burners, circulating fluidized beds and pressurized conditions. The resulting economic parameters and their comparison should provide to be useful for decision-making groups and organizations.
Benzer Tezler
- Oksi yanma şartlarında oluşan karbondioksidin soğutma/sıkıştırma yöntemiyle tutulması üzerine deneysel çalışmalar
Experimental studies on cooling/compressing of carbon dioxide captured from oxy combustion
BERK ÇELİKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Oksi yanma için geliştirilmiş yüksek basınç teknolojisiyle karbondioksit sıvılaştırma çalışmaları
High pressure carbon dioxide liquefaction technology studies generated for oxy-fuel combustion
HANDE ÇUKURLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Modeling of oxygen–enriched and oxy–combustion of lignite in cfbc and verification with experiments
Linyitin dolaşımlı akışkan yatakta oksijence zenginleştirilmiş ve oksi yanmasının modellenmesi ve modelin deneylerle doğrulanması
DUYGU GÜNDÜZ RAHEEM
Doktora
İngilizce
2020
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP SİBEL ÖZDOĞAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ YILMAZ
- Combustion behaviors of Kütahya-Tunçbilek and Adıyaman-Gölbaşı lignites in oxygen enriched environments
Kütahya-Tunçbilek ve Adıyaman-Gölbaşı linyitlerinin oksijence zenginleştirilmiş ortamda yanma davranımlarının incelenmesi
ÖZLEM UĞUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- Chlorella vulgaris mikroalg kültürünün CO2 tutma veriminin ve farklı büyüme koşullarında bi̇yodizel üretim potansiyelinin incelenmesi
Investigation of CO2 retention efficiency and biodiesel production potential in different growth conditions of chlorella vulgaris microalgae culture
GAMZE AKGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyoteknolojiAkdeniz ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT VAROL
DOÇ. DR. AYÇA ERDEM ÜNŞAR