Akışkan yatakta gazlaştırma
Fluidized-bed gasification
- Tez No: 93708
- Danışmanlar: PROF. ÜMİT DOĞAY ARINÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akışkanlaştırma, linyitlerin gazlaştırılması, gazlaştırmanın termodinamiği, ürün gaz alt ısıl değeri, gazlaşma verimi ıx, Fluidization, gasification of lignites, thermodynamics of gasification, lower heating value of the produced gas, efficiency of gasification
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Isı Proses Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 117
Özet
ÖZET Bugün; Türkiye, tükettiği enerjinin %50'sini dış alımla karşılayan, pek az petrolü ve doğalgazı bulunan, buna karşılık bol miktarda düşük ısı değerli (6200-12500 kJ/kg) ve bol kükürtlü linyiti bulunan bir ülkedir. Öte yandan, başta akışkan yataklı kazanlarda, düşük ısıl değerlikli yakıtlar kolaylıkla yakılabilmekte; uygun seçilmiş yatak malzemesi ile, yanma sonucu ortaya çıkan kükürt oksitleri tutulabilmekte; yanma ve sıcaklıklar denetim altında tutulabildiği için, yanma sıcaklığı 1000°C'nin altında tutularak havanın azotunun yanması engellenerek çevre kirlenmesi önlenebilmektedir. Bu özellikleri ile akışkan yataklı kazanlar ülkemiz için iyi bir çözüm olmaktadır. Küçük taneciklerden oluşmuş bir ortam içinden herhangi bir gaz aşağıdan yukarıya doğru geçirildiğinde, gaz tanecikler arasından geçip gider. Fakat gazın hızı belli bir değere ulaşınca, ortamdaki basmç düşümü birim kesitteki taneciklerin ağırlığına eşit olur ve tanecikler hareket etmeye başlar. Bu tip bir ortam kaynayan sıvı akışkana benzediği için akışkanlaşmış yatak olarak adlandırılır. Taneciklerin harekete başladıkları kritik hız değerine ise“min. akışkanlaşma hızı”denir. Belli bir çaptaki reaktörde, belli tane eriliğine sahip kömür için akışkan yatağın oluşması için gerekli min. akışkanın yatağa verilmesi gerekir. Bu akışkan; hava (oksijen ve azot) ve buhar karışımıdır. Yalnız bu çalışmada, yatağa azot beslenmediği varsayılıyor. Buna göre; oksijen ve buhar debileri, oksijen/kömür ve buhar/kömür oranları için hesaplanır. Kütle denkliği kullanılarak gazlaştırma esnasmda oluşan reaksiyonlardan çıkan ürün gazların miktarları belirlenir. Ancak bu miktarlar bilinebilirse - ki bu çalışmada A. Koyun'un doktora tezi ile biliniyor - kimyasal reaksiyona giren sürekli akışlı açık sistemlere termodinamiğin birinci yasası uygulanarak gazlaştırma yatak sıcaklığına ulaşmak için tepken gazlara verilmesi gereken ısı miktarları bulunur. Ürün gazın bileşenleri de bilindiğine göre, çıkan gazın alt ısıl değeri ve gazlaşma verimi hesaplanabilir. Son zamanlarda yapılan araştırma ve gelişmeler, kömürün gazlaşmasıyla özellikle hidrojence zengin gazların verimli olarak elde edilmesinin mümkün olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Turkey has very limited petroleum and natural gas resources, and imports 50% of the energy that is consumed. However, the country is endowed with rich lignite resources with low heating value and high sulphur content. On the other hand, fuels with low heating value can be easily burnt in fluidized-bed boilers; sulphur-oxides which are produced as a result of the burning can be separated with the help of an appropriate material for the bed; since the burning and the heating can be controlled, by holding the burning heat under 1000°C, environmental pollution can be prevented by precluding the burning of the nitrogen in the air. Due to these features, fluidized bed boilers constitute a good solution for our country. Gas flows through the small bed particles in the reactor when it is let to flow upwards. However, when the velocity of the gas reaches a certain level, the pressure decline in the reactor becomes equal to the unit weight of the particles in the cross-section and the particles start to move. Since the above-mentioned medium is similar to a boiling fluid, it is named as a fluidized bed. The critical velocity at which the particles start moving is called the minimum fluidizing velocity. In a reactor which has a certain diameter, the minimum amount of fluid, that is necessary for the formation of the fluidized bed of the coal with a specific particle diameter, has to be fed to the bed. This fluid is a mixture of air (oxygen and nitrogen) and steam. However, in our study, we assume that the bed is not fed with nitrogen. In line with this assumption, oxygen and steam flow rates are calculated for different ratios of oxygen/coal and steam/coal. Using the principle of conservation of mass, the amount of gases that come out of the reactions during the gasification process can be calculated. If these amounts are known (as we know in this study based on the doctoral thesis of A. Koyun), by applying the first law of dynamics to the steady state steady flow systems in a chemical reaction, it is possible to compute the amount of heat which has to be given to the reacting gases to reach the heat for the gasification. Since the components of the outflowing gas are known, the lower heating value and the gasification efficiency can also be calculated. Most recent research has shown that it is possible to efficiently obtain gases with high hydrogen content as a result of the gasification of coal.
Benzer Tezler
- Kabarcıklı akışkan yatakta biyokütle gazlaştırma işleminin incelenmesi
Investigation of biomass gasification process in a bubbling fluidized bed
MAHMUT CANER ACAR
Doktora
Türkçe
2019
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
- Dolaşımlı akışkan yatakta düşük sıcaklıklarda orman ürünlerinden oluşan gaz ürünlerin deneysel incelenmesi
Experimental investgation of gasification products at low temperature from wood wastes in a circulating fluidized bed
BURCU BOYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2007
EnerjiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN TOPAL
- Kömür ve biyokütle karışımlarının gazlaştırılması ve aspen HYSYS programı ile simulasyonu
Coal and biomass gasification and simulation of gasification systems using aspen HYSYS program
TANJU NAYIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERHAN BÖKE
- Dolaşımlı akışkan yatağın hidrodinamik ve ısıl matematik modellemesi
Hydrodynamic and thermal numerical modeling of coal gasification in circulating fluidized bed
CEM DOLU
Doktora
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
- Tunçbilek linyiti ve pirinanın su buharı ile akışkan yatakta gazlaştırılması
Steam gasification of Tuncbilek lignite and olive kernel in a fluidized bed
HAZAL ÖZTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZKAN MURAT DOĞAN