Determination of non-isothermal reduction kinetics of gördes laterite ore-tunçbi̇lek lignite coal mixture by thermal gravimetry
Gördes laterit cevheri-tunçbilek linyit kömürü karışımının izotermal olmayan indirgenme kinetiğinin termal gravimetri yoluyla belirlenmesi
- Tez No: 815700
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NESİBE DİLMAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 48
Özet
Bu çalışmada, Manisa Gördes madeninden temin edilen, tanecik boyutu 100 µm' den küçük olan ince laterit numuneleri öncelikle kurutulmuş, ardından 900 ºC kül fırınında 18 saat boyunca kalsine edilmiştir. Kalsine cevher numuneleri, kurutulmuş ve yine tanecik boyutu 100 µm' den küçük olan ince Tunçbilek linyiti ile molar stokiyometrik oranda (%87 laterit ve %13 linyit) karıştırılmıştır. Karışımlar bir termal gravimetrik analiz cihazında N2 akışı altında 5, 10, 15, 25 ve 40 ºC/dak. ısıtma hızlarında ortam sıcaklığından 1000 ºC' ye kadar ısıtılarak cevher ve linyit karışımlarının izotermal olmayan indirgenme sürecine ait ağırlık değişimi izlenmiştir. Tüm deneyler, diğer tüm parametreler aynı tutularak aynı miktarda linyit için tekrarlanmış ve linyitin izotermal olmayan şartlardaki ağırlık değişimi de kaydedilmiştir. Hem linyit, hem de karışım numunelerinin ağırlık kaybı değerleri kullanılarak cevher numunelerindeki metalik oksitlerin indirgenme dereceleri hesaplanmıştır. Karışımlardaki linyit konsantrasyonunun düşük olması nedeniyle en yüksek indirgeme derecesi %29 civarında olmuştur. Elde edilen veriler izotermal olmayan kinetik yöntemlerle analiz edilmiş ve indirgemenin 0 ila 0,18 dönüşüm aralığında kalan kısmı için ortalama aktivasyon enerjisi (Ea) Friedman (FR), Flynn-Wall-Ozawa (FWO) ve Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) yöntemleri ile sırasıyla 107,97 kJ/mol, 51,87 kj/mol ve 63,67 kJ/mol olarak belirlenmiştir. Coats-Redfern (CR) yöntemi ise, kalsine Gördes lateritinin Soma linyiti ile indirgenmesinin 0 ile 0,29 dönüşüm aralığında kalan ilk aşamasının,“g(α)=α= ki.t”denklemi ile karakterize edilen, faz sınırında kimyasal reaksiyon kontrolü altında ilerlediğini ortaya koymuştur. Özetle, ince kalsine Gördes lateritinin ince Tunçbilek kömürü ile termal analiz cihazında izotermal olmayan indirgenme prosesine ait kinetik triplet (model denklemi, aktivasyon enerjisi ve Arrhenius frekans faktörü) sırasıyla F0, 54,04 kJ/mol, ve 0,49 ln-1. mol 1-n .s-1 olarak belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, fine laterite samples from Manisa Gördes mine were calcined, and mixed with dried and fine Tunçbilek lignite particles in molar stoichiometric ratio (87% laterite and 13% lignite). Afterwards, the mixtures were heated from ambient temperature to 1000 ºC under N2 flow at different heating rates; 5, 10, 15, 25, and 40 ºC/min in a thernogravimetric analyser. All experiments were repeated for the same amount of lignite keeping all other parameters the same. Using the weight loss values of both lignite and mixture samples, reduction degrees of the metallic oxides in the ore samples were calculated. Due to the low concentration of the lignite in the mixtures, the highest reduction degree was around 29%. The obtained data was analyzed by non-isothermal kinetic methods and the mean activation energy (Ea) for 0 to 0.18 conversion range of the reduction was determined as 107.97 kJ/mole, 51.87 kj/mole, and 63.67 kj/mole via Friedman (FR), Flynn-Wall-Ozawa (FWO), and Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) methods, respectively. On the other hand, Coats-Redfern (CR) method revealed that the initial stage of the reduction of calcined Gördes laterite by Tunçbilek lignite between 0 and 0.29 conversion range progressed under phase boundary chemical reaction control with Ea of 54.04 kJ/mole.
Benzer Tezler
- Determination of non-isothermal reduction kinetics of Gördes laterite ore-Soma lignite coal mixture by thermal gravimetry
Gördes laterit cevheri-Soma linyit kömürü karışımının izotermal olmayan indirgenme kinetiğinin termal gravimetri yoluyla belirlenmesi
AHMED MURES MOHAMMED MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Kimya MühendisliğiÇankırı Karatekin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NESİBE DİLMAÇ
- Development of a software for determination of kinetic parameters in thermal analysis
Termal analizde kinetik parametrelerin belirlenmesi için yazılım geliştirilmesi
GÖKER ERTUNÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Petrol ve Doğal Gaz MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA VERŞAN KÖK
- Bazı metal komplekslerinin ısısal bozunma kinetiği ve termodinamiğinin araştırılması
Determination of thermal decomposition kinetic and thermodynamic of some metal complexes
AYLİN HOZATLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEKİ YALÇINKAYA
- Determination of thermal decomposition kinetics for Fe/KClO4 binary mixtures utilizing analytical and numerical methods
Fe/KClO4 ikili karışımlarının ısıl bozunma kinetiğinin analitik ve nümerik yöntemlerle tayin edilmesi
ANIL ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA MUTLU
- Sürekli yanma odalarında alev cephesinin dinamik yapısına ait bir çalışma
A Study on the dynamic structure of flame front in continuous combustion chambers
ALİ SÜRMEN