Bazı ege yöresi linyitleri ve biyokütlelerinin termal bozunma kinetiği ve gediz linyitinin asidik ortamda desülfürizasyonu
Thermal decomposition kinetics of some aegean lignites and biomasses and desulphurization of gediz lignite
- Tez No: 931209
- Danışmanlar: PROF. DR. MENDERES LEVENT, DR. ÖĞR. ÜYESİ KADİR GÜNDOĞAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Uşak Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 252
Özet
Günümüzde enerji kaynaklarının bir çoğu fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Ancak fosil yakıtların rezervlerinin giderek azalması ve çevresel zararları önemli bir problem haline gelmeye başlamıştır. Kömürden geleneksel enerji üretimi, asit yağmurları, kükürt ve nitrojen gibi zararlı gazların salınımı gibi çevresel sorunlara neden olmaktadır. Bu durum temiz kömür teknolojileri ve biyokütle gibi sürdürülebilir enerji kaynaklarının bulunması üzerine yönelimi arttırmıştır. Biyokütlelerin kömür gibi termal bozunma süreçlerine maruz bırakılması yakıt olarak kullanılabilirliğini ve piroliz karakteristiklerini belirlemektedir. Bu doktora tezi kapsamında ilk olarak Soma ve Gediz yöresi linyitleri ile ülkemizde yaygın olarak bulunan hurma ve zeytin çekirdeği atıklarının ısıl bozunma davranışları, oksidasyon karakteristikleri ve katı hal reaksiyon kinetiği parametreleri belirlenmiştir. Biyokütle ve kömür bileşenlerinin piroliz sürecine etkileri inert nitrojen gazı varlığında maksimum 1000 oC sıcaklıkta izotermal olmayan termogravimetrik analiz (TGA) ile dört farklı ısıtma hızında (10 oC, 15 oC, 20 oC, 30 oC ) incelenmiştir. Piroliz reaksiyonunda birinci dereceden tepkime varsayımı yaparak kinetik ifadeler türetilmiştir. Reaksiyon sırasında oluşan ve kaybolan uçucular, fonksiyonel gruplar ve minerolojik değişimler FTIR ve XRD analizleri ile karakterize edilmiştir. TGA verilerinden yararlanılarak yapılan kinetik hesaplamalar için Kissinger-Akashiro-Sunose (KAS) ve Ozawa-Flynn-Wall (OFW) modelden bağımsız yaklaşımlar kullanılmıştır. Desülfürizasyon çalışmalarında kullanılacak Gediz yöresi kömürü ısıl değeri oldukça yüksek olan kaliteli kömür yataklarına sahip bir linyit türüdür. Fakat içerdiği yüksek kükürt miktarıyla (%7,24) endüstriyel kullanımda kısıtlamaları bulunmaktadır. Bu çalışma kapsamında çevresel endişeler ve bu kısıtlamalar göz önünde bulundurularak Gediz kömürünün safsızlıklarından ve kükürtten arındırılarak temiz kömür eldesi ve kömürün kullanılabilirliğinin artırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda kömür yapısından kükürdü uzaklaştırmak için H2O2/H2SO4 çözeltisi ile liç yöntemi uygulanmıştır. Belirlenen reaksiyon parametreleriyle kükürt giderim verimleri hesaplandıktan sonra Taguchi ve Yanıt Yüzey Yöntemi ile deneysel tasarım yapılarak optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. Deneysel çalışmalar, optimizasyon ile belirlenen kombinasyonlara göre tekrarlanmıştır. Deneylerin sonucunda istatistiksel varyans analizi yapılarak kükürt giderimi için en iyi çalışma koşulları belirlenmiş ve sonuçlar ANOVA ile test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Today, most of the energy resources are obtained from fossil fuels. However, the decreasing reserves of fossil fuels and their environmental damages have become an important problem. Conventional energy production from coal causes environmental problems such as acid rain, emission of harmful gases such as sulphur and nitrogen. This situation has increased the focus on clean coal technologies and finding sustainable energy sources such as biomass. Within the scope of this doctoral thesis, firstly, the thermal degradation behaviour, oxidation characteristics and solid state reaction kinetics parameters of lignites from Soma and Gediz regions and palm and olive seed wastes, which are commonly found in our country, were determined. The effects of biomass and coal components on the pyrolysis process were investigated at four different heating rates by thermogravimetric analysis (TGA) at a maximum temperature of 1000 oC. Volatiles, functional groups and mineralogical changes formed and lost during the reaction were characterised by FT-IR and XRD analyses. Kissinger-Akashiro-Sunose (KAS) and Ozawa-Flynn-Wall (OFW) model independent approaches were used for kinetic calculations based on TGA data. Gediz region coal, which will be used in desulphurization studies, is a lignite with high quality coal deposits with very high thermal value. However, it has limitations in industrial use due to its high sulphur content (7.24%). It is aimed to obtain clean coal and increase the usability of coal by removing impurities and sulphur from Gediz coal considering environmental concerns and these limitations. For this purpose, leaching method with H2O2/H2SO4 solution was applied to remove sulphur from the coal structure. After calculating the sulphur removal efficiencies with the determined reaction parameters, the optimum operating conditions were determined by experimental design with Taguchi and Response Surface Method. Best operating conditions for sulphur removal were determined by statistical analysis of variance and the results were tested by ANOVA.
Benzer Tezler
- Bozdağ ve çevresi asidik kahverengi orman büyük toprak grupunun bazı mühendislik özellikleri üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ARİF HİKMET DÜNDAR
- Ören/Adramytteion antik kenti pişmiş toprak kandilleri
Ören Adramytteion ancient city oil lamps
FİSUN İLTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
ArkeolojiSakarya ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TÜLİN ÇORUHLU
- İzmir yöresi bazı park alanlarının sulama sorunları ve çözüm önerileri üzerine bir inceleme
A Study irrigation problems of some park area in İzmir environs areas and solutions
AHMET ÖMER YULUĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
ZiraatEge ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ŞERAFETTİN AŞIK
- Alaşehir yöresinde yetiştirilen bazı bitkiler için sulama zaman planlarının oluşturulması
Irrigation scheduling of some plants grown in Alasehir region
AYKUT GÖKÇE
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
ZiraatEge ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ UL
- Gümüldür yöresi yer altı sularına ait bazı sulama suyu kalite parametrelerinin jeoistatistiksel analizi
Geostatistical analysis of certain water quality parameters concerning groundwater of Gümüldür region
EMRAH ÖZÇAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
ZiraatEge ÜniversitesiTarımsal Yapılar ve Sulama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜER ANAÇ