Atıktan üretilen piroliz ürünlerin zenginleştirilmesi üzerine deneysel ve simülasyon destekli araştırma
Experimental and simulation-based investigation on the enhancement of pyrolysis products from waste
- Tez No: 999549
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYATİ OLGUN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Yenilenebilir enerji kaynakları, Renewable energy resources
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Güneş Enerjisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, atıkların piroliziyle elde edilen piroliz gazının zenginleştirilmesine yönelik uygun teknoloji entegrasyonunu geliştirerek metan, hidrokarbon ve hidrojen bakımından zengin bir ürün gazı üreten verimli bir proses tasarlamaktır. Bu kapsamda, endüstriyel ölçekli piroliz teknolojisini temsil eden pilot bir deney düzeneği kurulmuş; biri biyokütle, diğeri plastik içeriği yüksek iki farklı atık karışımı düşük ve yüksek sıcaklıkta piroliz edilmiştir. En yüksek gaz dönüşümü (% 83), yüksek sıcaklıkta Atıktan Türetilmiş Yakıt (ATY) ve Yüksek Yoğunluklu Polietilen (YYPE) karışımıyla elde edilmiştir. Deneysel sonuçlara dayanarak, piroliz gazının zenginleştirilmesi için bir alt sistem Aspen Plus ile modellenmiştir. Duyarlılık analizleriyle optimum çalışma koşulları belirlenmiş, reaktör boyutlandırması, kütle ve enerji denklikleri yapılmış, elektrik tüketimi belirlenmiştir. Aspen Energy Analyzer ve pinch analizi ile yapılan ısı entegrasyonu sonucunda enerji verimliliği artırılmış, yaklaşık % 65 oranında ısı geri kazanımı sağlanmıştır. Elektrik tüketimi % 51,5, karbon emisyonları ise % 64 oranında azalmıştır. Sonuç olarak, tasarlanan sistemin piroliz gazını hidrokarbon ve hidrojen bakımından zengin (> kütlece % 99) bir ürün gazına dönüştürebildiği ve enerji açısından verimli, çevresel açıdan sürdürülebilir biçimde çalışabildiği belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to develop an effective technology integration strategy for the enhancement of pyrolysis gas derived from waste pyrolysis, in order to design an efficient process that produces a product gas rich in methane, hydrocarbons, and hydrogen. Within this scope, a pilot-scale experimental setup representing industrial-scale pyrolysis technology was established. Two different waste mixtures, one rich in biomass and the other in plastic content, were pyrolyzed under low and high temperature conditions. The highest gas conversion rate (83%) was achieved with the Reduced Derived Fuel (RDF) and High-Density Polyethylene (HDPE) mixture at high temperature. Based on the experimental results, a sub-system for pyrolysis gas upgrading was modelled in Aspen Plus. Optimum operating conditions were determined through sensitivity analyses, followed by reactor sizing, mass and energy balance calculations, and estimation of the total electrical load. Heat integration was conducted through pinch analysis using Aspen Energy Analyzer, leading to enhanced energy efficiency and achieving approximately 65% heat recovery. Electrical consumption was reduced by 51.5%, while carbon emissions decreased by about 64%. As a result, the designed system was found to efficiently upgrade pyrolysis gas into a product gas rich in hydrocarbons and hydrogen (>99% by mass) and to operate with high energy efficiency and environmental sustainability.
Benzer Tezler
- Şeker şurubunun inversiyonuna etki eden kimi faktörlerin araştırılması
Başlık çevirisi yok
SAİDE GÜNERİ
- Akut miyokard infarktüsünde hemostatik denge ve fibrinolitik aktivite
Başlık çevirisi yok
H. ERTUĞRUL OĞUZÖNCÜL
- Hidrosiklonların kömür yıkamada kullanımı ve Aydın-Şahinali toz kömürünün hidrosiklonla yıkanabilirliğinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
VEDAT ARSLAN
