Bazı Türk linyitlerinin akışkan yatak gazlaştırıcıda gazlaştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AYŞE TARAKÇIOĞLU
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): BEDRİYE TÜLAY DURUSOY
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı, belirli işletme koşulları altında akışkan yatak tipi gazlaştırıcıda Türk linyitlerinin gazlaşabilme özelliklerinin belirlenmesidir. Çalışmalar deneysel ve model çalışması olmak üzere iki şekilde yapılmıştır. Her iki yöntemde de gazlaşma sonrasında elde edilen gaz bileşenlerinin işletme şartlarıyla bağlantısı incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda Manisa-Soma ve Kütahya-Tunçbilek bölgesi linyitleri kullanılmıştır. 20 kg/saat kapasiteli kabarcıklı hava beslemeli akışkan yatak tipi gazlaştırıcıda atmosferik koşulda yapılan testlerde; kömür boyutu, gazlaştırma denge oranı (ER) gibi işletme koşullarının değiştirilmesiyle gaz bileşimlerindeki değişimler incelenmiştir. ER değerinin azaltılmasıyla CO, H2 ve CH4 miktarları ve gaz ısıl değerinin arttığı; CO2 miktarı, karbon dönüşüm oranı ve soğuk gaz veriminin azaldığı gözlemlenmiştir. Yapılan deneysel çalışmalarda ER değeri 0.41 – 0.24 aralığında ısıl değeri 1.3 ile 3.4 MJ/Nm3 aralığında değişen gaz elde edilmiştir. Elde edilen sentez gazı miktarının; yakıtın özelliğine, ER değerine ve sıcaklığa büyük ölçüde bağlı olduğu görülmüştür. Kömür boyutu küçüldükçe, akışkanlaşmanın daha iyi sağlandığı, gazlaştırıcı içerisinde dengeli bir ısı dağılımının gerçekleştiği tespit edilmiştir. Isıl değeri yüksek ve kül oranı düşük kömürlerin daha iyi gazlaşma eğiliminde olduğu görülmüştür. Modelleme çalışmasında stokiyometrik kimyasal denge modeli yaklaşımı yöntemi kullanılmıştır. Model, doğrusal olmayan denklemleri iterasyon yöntemi ile çözen Matlab fonksiyonu olan Matlab Isqnonlin programı ile oluşturulmuştur. Çalışmalarda sıcaklığa bağlı ve ER değerine bağlı olmak üzere iki farklı işletme koşullarında modelleme yapılarak linyitlerin gazlaşabilme özellikleri belirlenmiştir. Sıcaklığa bağlı olarak yapılan modelleme çalışmalarında; sıcaklık yükseldikçe CO ve H2 oranı, soğuk gaz verimi, gaz ısıl değerinin arttığı, CO2 ve CH4 oranlarının azaldığı görülmüştür. Çalışmalarda sıcaklığın artmasıyla karbon dönüşüm oranının arttığı dikkate alınmıştır. ER değerine bağlı olarak yapılan modelleme çalışmalarında ise; ER değeri azaldıkça CO, H2, CH4 oranları ve gaz ısıl değerinin arttığı, soğuk gaz verimi ve CO2 oranlarının azaldığı görülmüştür. Çalışmalarda ER değerinin azalması ile karbon dönüşümünün azaldığı dikkate alınmıştır. Soma kömürü ile yapılan model çalışmalarında ER değeri 0.41 – 0.24 aralığında, ısıl değeri 3.2 ile 4.6 MJ/Nm3 aralığında değişen gaz elde edilmiştir. Model ve deneysel çalışmaları, linyitlerin gazlaşabilme özelliklerinin; linyitin özelliğine, ER değeri ve sıcaklığa büyük ölçüde bağlı olduğunu göstermiştir. Modelleme çalışması ile elde edilen sonuçların aynı koşullarda gerçekleşen deneysel çalışma sonucu ile uyumlu olabilmesi için, karbon dönüşümünün dikkate alınması ve doğru tahmin edilmesi gerektiği tespit edilmiştir. Bu şekilde, model çalışmalarında elde edilen gaz bileşimlerinin deneysel çalışmalarla genel olarak uyumlu olduğu görülmüştür.