Pirina, fındık kabuğu ve talaşın karbon dioksit ortamında gazlaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ABDALLA ABDALRAZIG ABDALLA HUSSEIN

Danışman: ÖZKAN MURAT DOĞAN

Özet:

Günümüzde enerji kaynağı olan fosil yakıtları (petrol ve doğal gaz) vazgeçilmez bir öneme sahip olsa da, bu enerji kaynakları yakın gelecekte tükenecektir. Bu durum göz önüne alındığında, diğer enerji kaynakları ve enerji elde etme yolları üzerinde çalışmalar sürmektedir. Özellikle, biyokütle ve katı yakıt atıklarını kullanarak enerjiye erişim araştırması son zamanlarda artmıştır. Bu araştırmaların içinde yer alan gazlaştırma ile sentez gazı elde etme ve oradan da enerji elde etme ön plana çıkmıştır. Gazlaştırma sonucunda üretilen sentez gazından değerli kimyasal maddelerin de (hidrojen, amonyak ve metanol gibi) üretilmesi mümkündür. Bu çalışmada, biyokütle atık olarak pirina, fındık kabuğu ve odun talaşı karbon dioksit ortamında gazlaştırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Gazlaştırma işlemi 40 mm çapa ve 1 m yüksekliğe sahip sabit yataklı kuartz cam reaktörde gerçekleştirilmiş. Gazlaştırma için gerekli sıcaklık bir fırın yardımı ile vasıtasıyle sağlanmıştır. Partikül çapı 1-1,25 mm olan pirina, fındık kabuğu ve odun talaşı, farklı sıcaklıklarda (600oC, 650oC, 700oC, 750oC, 800oC ve 850oC) ve farklı karbon dioksit akış hızlarında (1,5; 3 ve 4,5 ml/s) gazlaştırma işlemine tabi tutulmuştur. Ayrıca, katalizör (CaO, MgO ve K2CO3) sentez gaz konsantrasyonu üzerindeki etkilerini görmek için en iyi sonuçlar gazlaştırılmış biyokütlelerden (pirina, fındık kabuğu ve odun talaşı) ve en iyi karbon dioksit akış hızında katalizörlerle gazlaştırma işlemi gerçekleşilmiştir. Sıcaklığın, karbon dioksit akış hızı ve katalizör gazlaştırma sonucu oluşan sentez gazı bileşimi üzerine etkileri araştırılmıştır. Deneysel çalışmalarda katalizörsüz çalışmada gaz karışımında en iyi H2 ve CO verimi fındık kabuğunun 800oC sıcaklıkta ve 1,5 ml/s CO2 akış hızında olduğu belirlenmiştir. H2 konsantrasyonu açısından % 33,63 en yüksek değeri ulaşılmıştır. Katalizörlü çalışmalarda ise en iyi katkı maddesinin CaO olduğu belirlenmiştir. H2 konsantrasyonu açısından CaO’in katkı olarak kullanıldığı durumda en yüksek değere ulaşıldığı görülmüştür. Fındık kabuğu katalizörlü CaO çalışma 600oC sıcaklıkta H2 verimi hacimce % 52,9, H2/CO ise 3,31 olduğu tespit edilmiştir