Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2016
Öğrenci: İLKAY KANAL
Danışman: AYLİN AYTAÇ
Özet:Kömür günümüzde hala önemini koruyan bir fosil yakıttır. Bu çalışmada Beypazarı linyit kömürünün içinde bulunan kükürdün ve külün uzaklaştırılması için sonoelektrokimyasal yöntem kullanılmıştır. Kömüre yanmadan önce uygulanan sonoelektrokimyasal yöntem, elektrokimyasal ve ultrasonik işlemlerin eş zamanlı olarak uygulanmasıdır. Ultrasonik yöntemle kül ve safsızlıkların uzaklaştırılması; elektrokimyasal yöntemle ise inorganik ve organik kükürdün giderilmesi amaçlanmıştır. Bu iki işlemin iki ayrı sistem yerine, tek bir sistemde ve aynı anda uygulanması, hem zaman, hem de kimyasal kullanımı açısından avantaj sağlamaktadır. 1M KOH ve 2 g kömür (200 µm) karıştırılarak hazırlanan bazik sulu kömür çözeltisi 20 kHz'lik bir ultrasonik banyo içine yerleştirilerek, elektroliz işlemi için üç elektrotlu sistem kurulmuştur. Sistem 20 dakika boyunca hem ultrasonik işleme tabi tutulurken, aynı anda +1V potansiyel uygulanarak elektroliz işlemi gerçekleştirilmiştir. Bu işlemler iyonik madde varlığında ve iyonik madde yokluğunda tekrarlanmıştır. Deneylerde kullanılan N-bütil-pirimidinyum-bromür iyonik maddesi, kömüre benzer yapısından dolayı organik sülfürün uzaklaştırılmasında etkin olan ve son yıllarda kömür elektroliz işlemlerinde kullanılan bir iyonik maddedir. Deneyler bazik ortamda gerçekleştirilmiştir. Bazik ortamda kömür içinde bulunan mineral oksitlerin yüzeyde tabaka oluşturmadan, çözeltiye geçmekte ve sülfür giderimi artmaktadır. Yapılan çalışma sonucunda, işlem görmemiş ve işlem görmüş numunelerin FTIR analizleri ve analitik kükürt/kül/nem/kalorifik değer tayinleri yapılmıştır. İyonik madde eklenmeden önce düşük olan kül miktarı, iyonik madde ilave edildikten sonra az miktarda yükselmiştir. Analizlerde toplam kükürt miktarının yarı yarıya azalması sonoelektrokimyasal işlemin kükürt gideriminde başarılı olduğunu göstermektedir. En dikkat çekici iyileşme ise işlem görmemiş kömür numunesinin 2120 kcal olan kalorifik değerinin, iyonik maddesi ilave edilen sulu kömür çözeltisine +1 V'da 20 dakika sonoelektrokimayasal işlem uygulanmasından sonra 4275 kcal'ye yükselmesidir. Kalorifik değerdeki yaklaşık 2 katlık artışa, +1 V'da yapılan elektroliz sonrasında kömürün yapısında oluşan yeni alifatik ve aromatik zincirlerin neden olduğu düşünülmektedir. Yeni oluşan bu yapılar FTIR analizleri ile belirlenmiştir. Ancak bu yapıların oluşmasında iyonik maddenin rolünün daha ileri çalışmalar yapılarak aydınlatılması gerekmektedir. Sonuç olarak Sonoelektrokimyasal işlemin iyonik madde içeren bazik sulu kömür çözeltisi içinde kükürt gideriminde ve kömürün kalorifik değerinin iyileştirilmesinde dikkate değer bir fayda sağladığı görülmektedir. Sanayi uygulamaları açısından fizibilite çalışmaları yapılması gerekmektedir.