The Effect of demineralization on lignite activation
Mineral madde uzaklaştırmanın linyit aktivasyonuna etkisi
- Tez No: 75642
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜNİZ GÜRÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Demineralization, lignite activation, pore volume
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
oz MINERAL MADDE UZAKLAŞTIRMANIN LİNYİT AKTIVASYONUNA ETKİSİ Doğru, İlhan Yüksek Lisans, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Güniz Gürüz Yardımcı Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Hayrettin Yücel Ocak, 1998, 112 sayfa Bu çalışmada, iki Türk kömürü önce asitle muamele edilerek mineral maddesi uzaklaştırıldı. Bu amaçla HCl (5N), HCl (12N) ve HF (22N) olmak üzere üç değişik asit kullanıldı. Asitler tek veya ardışık adımlar halinde uygulandı. Asitle muamele sonucunda, mineral madde uzaklaştırma derecesinin kullanılan asit türüne ve uygulama şekline bağlı olarak değiştiği ve mineral madde uzaklaştırmada en etkili asidin HF (22N) olduğu gözlendi. Ayrıca ardışık adımlar halinde uygulanan asitle muamelenin tek asit uygulamasına göre mineral madde uzaklaştırmada daha etkili olduğu gözlendi. Asitle muamele edilen kömürler 1125°C ye kadar azot ortamında, 10°C/dakika ısıtma hızı ile ısıtılarak karbonize edildi. Toplam karbonizasyon süresi vıiki saat olarak sabit tutuldu. Karbonize edilmiş kömürler, son karbonizasyon sıcaklığında ek bir saat süresince CO2 ortamında aktive edildi. Kömürlerin mineral madde uzaklaştırma sonrası, karbonizasyon sonrası ve aktivasyon sonrası elde edilen türevlerinin gözenek yapılarının ölçümü şu şekilde gerçekleştirildi: Makro gözenek (gözenek çapı > 50 nm) hacim ve alanları civa yerleştirme porosimetresi ile tayin edildi. Mezo gözenek (50 nm > gözenek çapı > 2 nm) hacimleri, mezo gözenek alanları, ve BET yüzey alanları (0.05 ile 0.02 kısmi basınç aralığında) 77 K' de gerçekleştirilen N2 adsorplama tekniği ile tayin edildi. Mikro gözeneklerin hacim ve alanları ise 298 K' de gerçekleştirilen CO2 adsorplama tekniği ile tayin edildi. Bu çalışmalar sonucunda, mineral madde uzaklaştırmanın kömürlerin gözenek yapılarım, kömürün türüne, karbonizasyon veya aktivasyona tabi tutulup tutulmadığına bağlı olarak farklı düzeylerde etkilediği gözlendi. Orijinal kömürlerin makro ve mezo gözenek hacim ve alanlarının mineral madde uzaklaştırma sonrası düzensiz bir değişim gösterdiği gözlendi. Uygulanan asitle muamele işlemine bağlı olarak gözenek hacim ve alanlarında ani artış veya azalmalar olduğu gözlendi. Karbonize edilmiş kömürlerin gözenek ölçümlerinde her kömür için farklı sonuçlar elde edildi. Mineral madde uzaklaştırma, Beypazarı kömürünün makro gözenek hacim ve alanlarında artışa sebep olurken, Elbistan kömüründe azalmaya sebep oldu. Aynı şekilde Beypazarı kömürünün mezo gözenek hacim ve alanlarında görülen azalmaya karşın Elbistan kömürü mezo gözeneklerinde önemli bir değişiklik gözlenmedi. Aktive edilmiş kömür numunelerinin gözenek tayini sonuçlan gösterdi ki ; mineral madde uzaklaştırma etkisi aktive olmuş kömürlerde en belirgin idi. vuGözenek yapısında görülen bu kaydadeğer gelişme bütün gözenek çaplarında gözlendi. Özellikle mineral madde uzaklaştırmanın maksimum olduğu kömür numunelerinde bu gelişme çok daha belirgin idi. Aktive edilmiş Beypazarı kömüründe, makro gözenek hacimlerinin mineral madde uzaklaştırma sonrası 0.1830 ve 0.4425 cc/g arasında değiştiği gözlendi. Elbistan kömürünün makro gözeneklerinde, mineral madde uzaklaştırma sonrasında önemli bir değişiklik gözlenmedi. Aktive edilmiş Beypazarı kömüründe mineral madde uzaklaştırma sonrası BET yüzey alanı 3 1 ve 562 m /g arasında değişti. Bu değişim aktive olmuş Elbistan kömüründe 15 ve 42 m /g arasında idi. Gözenek yapısında görülen diğer önemli bir gelişme, aktive olmuş kömürlerin mikro gözenek yapılarında gözlendi. Mikro gözenek alanları Beypazarı kömüründe 161 ve 627 m /g arasında değişirken Elbistan kömüründe 418 ve 621 m"/g arasında değişiyordu. Anahtar Kelimeler : Mineral madde uzaklaştırma, linyit aktivasyonu, gözenek hacmi. vııı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT THE EFFECT OF DEMINERALIZATION ON LIGNITE ACTIVATION Doğru, İlhan M.Sc, Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Güniz Gürüz Co-Supervisor : Prof. Dr. Hayrettin Yücel January 1998, 112 pages. In this study, two Turkish coals were first demineralized by acid treatment. Demineralization was achieved by using three different acids ; HCI (5N), HCI(12N) and HF(22N). These acids were used individually or in successive steps. From the acid treatment results, It was concluded that depending on the type of acid or treatment steps, the degree of demineralization has changed. The most effective acid among three was HF for individual steps in removing the mineral matter. Also it was observed that acid treatment as the combination of the acids successively is more effective than the individual runs. Acid treated coal samples were carbonized by heating at 10°C/min up to 1 125°C in nitrogen atmosphere. The total carbonization time was kept constant at two hours. The coal samples were then activated by CO2 at 1 125°C for additional one hour. 111The characterizations of the samples after demineralization, carbonization and activation were performed as follows ; The macropore volume and area (pore diameter > 50 nm) were determined by mercury intrusion porosimetry. Mesopore volume (50 nm > pore diameter > 2 nm), mesopore area and BET surface area of the samples (in the relative pressure range of 0.05-0. 02) were determined by N2 adsorption technique at 77 K. Micropore volume and area (2 nm > pore diameter) were determined by CO2 adsorption technique at 298 K. The results of these studies showed that demineralization affected the pore structure of the coals with different degrees depending on the parent coal and the state of the sample. Macropore and mesopore volumes and areas of the original coals changed randomly by demineralization. Depending on the acid treatment, a rapid increase or rapid decrease on pore volume and area was observed. From the characterization measurements of the samples obtained from carbonization step, different results were obtained for each coal. It was observed that the demineralization gave rise to an increase in the macropore volume and area of Beypazarı coal. However the macropore volume and area of the carbonized Elbistan coal decreased by demineralization. In the same manner, while the mesopore volume and area of the carbonized Beypazarı coal decreased by demineralization, the mesopores of the carbonized Elbistan coal were not affected significantly by demineralization. The characterization measurements of the coal samples obtained from activation step showed that the effect of demineralization was most remarkable on the activated products. This remarkable pore volume development was observed on all the ranges of the pores. Especially the coal samples in which mineral matter was removed most showed maximum pore volume development. Macropore volume of activated Beypazarı coal varied by demineralization between 0.1830 and 0.4425 IVcc/g. Macropore volume of activated Elbistan coal did not change significantly by demineralization. The BET surface area of activated Beypazarı coal varied by demineralization between 31 and 561 m2/g. The BET surface areas of activated Elbistan coal varied by demineralization between 15 and 42 m2/g. Another important development on pore volume was observed in microporosity of the activated coals. Micropore area varied by demineralization in Beypazarı coal between 161 and 627 m*7g and in Elbistan coal between 418 and 681 m2/g.
Benzer Tezler
- Kömürün mineral içeriğinin yanma özelliklerine etkisi
The Effect of mineral matter content of coal on its combustion properties
HANZADE AÇMA
- Study of reactivity of coal in carbonization and gasification by thermogravimetric analysis
Termogravimetrik analiz yöntemi ile karbonizasyon ve aktivasyon sonucu kömürlerin reaksiyona girme hızlarının tayini
GAYE Ö. YÜCEL
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNİZ GÜRÜZ
- Türk linyitlerinin mikrodalga ışınım enerjisi ile hidrojen verici ortamda sıvılaştırılmasına katalizörlerin etkisi
Effect of catalysis liquefaction of Turkish lignites by microwave energy in hydrogen donor medium
EMİNE YAĞMUR
Doktora
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER TOĞRUL
- Mineral maddenin Türk linyitlerinin yanma özelliklerine etkisi
Effect of the mineral matter on the combustion properties of Turkish lignites
ÇİĞDEM ŞENTORUN
- Kömürlerin solventler içindeki şişmesinin özütleme verimliliğine etkisi
The Effect of swelling of coal in solvents on extraction yields
MERYEM SEFERİNOĞLU