Zonguldak kömürlerinin yüksek sıcaklık karbonizasyon ürünlerinin incelenmesi
Investigation of high temperature carbonization of Zonguldak coals
- Tez No: 93742
- Danışmanlar: PROF. DR. SABRİYE PİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Taşkömürü, yüzdürme-batırma, petrografi, yüksek sıcaklık karbonizasyonu, kok, katran, kok gazı, FT-IR spektroskopisi, H-nmr. spektroskopisi, floresans spektroskopisi, Bituminous coal, sink-float, petrography, high temperature carbonization, coke, tar, coke gas, FT-IR spectroscopy, H-NMR, fluorescence spectroscopy
- Yıl: 2000
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 323
Özet
ÖZET Türkiye' de Demir-Çelik Fabrikalarımda metahırjik kok üretimi için gerekli oka kömür ihtiyacının yurdumuzdaki mevcut taşkömürlerinin metahırjik kok üretimine kazandırılması sonucu ithalat ile karşılanan miktarın azaltılması sağlanıp, Türk ekonomisine bu yolla katkıda bulunulabilir. Bu sebeple, Zonguldak kömürlerinin yakıt olarak kullanılması yerine, kül miktarının düşürülerek metahırjik kok üretiminde kullanılması sağlanmalıdır. Ayrıca, koklaşma yeteneği az olan Armutçuk ve koklaşma yeteneği olmayan Amasra kömürlerinin de bu amaç için kazandırılması gereklidir. Bu çalışmada, Zonguldak Bölgesi Üzülmez işletmesi Sulu, Çay ve Nasıfoğlu damarları, Kozlu işletmesi Sulu, Çay ve Büyükkılıç damarları, Karadon işletmesi Sulu, Çay ve Akdağ damarları, Armutçuk işletmesi Büyük ve Amasra istetmesi Çınarlı damarları taşkömürleri 1050°C sıcaklıkta Jenkner yüksek sıcaklık karbonizasyon cihazında karbonize edilerek, kok, katran, kok gazı, bozunma suyu, hafif yağ ve hidrojen sülfür verimleri hesaplanmış ve bu ürünlerin kimyasal yapılan incelenmiştir. Damar bazında yapılan deneylere ilave olarak, Üzülmez, Kozlu ve Karadon kömürlerinin Armutçuk ve Amasra kömürleri ile çeşitli oranlarda harmanlarının karbonizasyon deneyleri de yapılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, kömürlerin kül içeriklerinin metahırjik kok üretimi için yüksek olmasından dolayı, öncelikle yüzdürme-batırma deneyleri uygulanarak kül miktarlarının düşürülmesi sağlanmış ve yüzen kömürler karbonizasyon deneylerinde kullanılmıştır. Kömürlerin yapıları kimyasal analiz, elementel analiz, dilatasyon, FT-IR spektroskopisi, petrografik analiz ile incelenmiş, metahırjik kok kömürü üretimine uygun özelliklere sahip olduğuna karar verilmiştir. Petrografik yapılarının bilinmesi ile karbonizasyon öncesi kokların mukavemetleri hesaplanarak kömür karışım oranlarının belirlenmesi sağlanmıştır. Damar ve karışım kömürleri koklarının yapıları kimyasal analiz, elementel analiz ve FT- IR spektroskopisi ile aydınlatılmıştır. Damar kömürlerinden ve bunların farklı oranlardaki kömürlerinden elde edilen katranların yapıları arasındaki benzerlik ve farklar fbresans spektroskopisi ve FT-IR spektroskopisi ile incelenmiştir. Yapısının daha ayrıntılı incelenebilmesi için, katran çözücü ekstraksiyonu ile ah fraksiyon ürünleri olan yağ, asfalten ve preasfâlten ürünlerine ayrılmıştır. Asfalten fraksiyonunun yapısı FT-IR spektroskopisi ile aydınlatılmaya çalışılmıştır. Yağ fraksiyonuna ise kolon kromatografisi uygulanarak hekzan eluatı (alifatikler), toluen eluatı (nötral aromatflder) ve metanol ehıatı (polar aromatikler) olarak adlandırılan kısımlarına ayrılmıştır. Eluatlann yapıları elementel analiz, FT-IR spektroskopisi ve 'H-nunLr. spektroskopisi üe incelenerek, mukayese edilmiş ve kanşımlardaki etkileri belirlenmiştir.Kok gazının bileşimi de gaz kromatografisi ile aydınlatılarak, farklı kimyasal özelliklere sahip kömürlerin gaz bileşimine etkileri incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Metahırgical coke is the base material for steel industry. Since the amount of imported coke which is used for the production of metalurgical coke has been increasing, the conversion of the non-coking coals into coking coals will contribute to Turkish economy. Although the coal from Zonguldak district has some limitation for the production of metalurgical coke because of its high ash content, it could be evaluated as coking coals by decreasing its ash content. In addition to that, Armutçuk district coals which has very small carbonization character and Amasra district coals which does not have any carbonization character should also be recovered as coking coals. In this study, the coals which were collected from Sulu, Çay, and Nasifoğlu seams in Üzülmez district, Sulu, Çay and Büyükkıhç seams in Kozhi district, Sulu, Çay, Akdağ seams in Karadon district, Büyük seam in Armutçuk district and Çınarlı seam in Amasra district were carbonized at a Jenkner high temperature carbonization device at 1050°C. Then, the products such as coke, tar, coke gas, decomposition water, light oil, hydrogen sulphur yields were calculated and their chemical structure were observed. The same experiments and observations were also carried out for the mixture of the coals from Üzülmez, Kozlu, Karadon districts with Armutçuk and Amasra coals. Before the coals were carbonized, because of the high ash content of the coals, sink- float experiments have been applied in order to decrease their ash content. The structure of the coals were investigated by using chemical and elemental analysis, FT-IR spectroscopy and dilatation. By understanding of the petrographic structure, it was possible to calculate the strength of the coke which helped to determine the mixture proportions of the coals. The coke which were produced in the carbonization process were also analyzed by using chemical, elemental analysis and FT-IR spectroscopy. One of the by-products, tar was investigated by fluorescence and FT-IR spectroscopy. In order to carry out further investigation of the tar's structure, the tar was fractionated by solvent extraction, and products such as asphaltene, oil, preasphaltene were obtained. Structure of the asphaltene was analyzed by FT-IR spectroscopy. Then, oil fraction has been further fractionated into hegzane eluate (paraffins), token eluate (aromatics) and methanol eluate (polar compounds) by column chromatography. The structure investigation of each eluate was realized by elemental analysis, !H-NMR and FT-IR and they have been compared to each other. xxvilThe composition of the coke gas was investigated using gas chromotography in terms of the effects of different coal mixtures that is obtained from different seams and regions mentioned above.
Benzer Tezler
- Characterization of pore structure of Turkish coals and their chars obtained by carbonization and CO2 activation
Türk kömürleri ve bunların karbonizasyon ve CO2 aktivasyon ürünlerinin gözenek yapılarının karakterizasyonu
İ.GÖKHAN ŞENEL
Doktora
İngilizce
1994
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN YÜCEL
- Zonguldak kömürlerinden aktif karbon üretimi
Activated carbon production of Zonguldak coals
BERRİN DÖNGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Maden Mühendisliği ve MadencilikZonguldak Karaelmas ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İHSAN TOROĞLU
- Türkiye linyit ve taşkömürlerinden metalurjik amaçla karma kok üretimi
Başlık çevirisi yok
HASAN FERİT BERK
- Effect of pretreatment on liquefaction behaviour of coal
Önişlemlerin kömürün sıvılaşma davranımına olan etkisi
ZEYNEP ÇEPNİ ÇÖMLEKÇİ
- Zonguldak havzası kömürlerinin kendiliğinden yanmaya yatkınlıklarının belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
ENVER KARAÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Maden Mühendisliği ve MadencilikHacettepe ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VEDAT DİDARİ