Linyit–kavak karışımının hidrotermal karbonizasyonu
Co-hydrothermal carbonization of lignite–poplar wood sawdust blend
Yazar: MEDYA HATUN TANIŞ
Danışman: PROF. DR. SİBEL BAŞAKÇILARDAN KABAKCI
Yalova Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Enerji Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Düşük kaliteli linyitlerin yüksek oranda kül ve nem içermesi ve düşük ısıl değere sahip olması doğrudan kullanımını zorlaştırmaktadır. Biyokütlenin yüksek nem içeriği ve düşük enerji yoğunluğu doğrudan enerji üretim sürecinde kullanılmasını dezavantajlı kılar. Bu tez, hidrotermal işlem ile her iki kaynağın dezavantajlarının azaltılmasını ve farklı yapısal/fiziksel özelliklere sahip katı yakıt elde edilmesini hedeflemektedir. Hidrotermal işlem temel olarak su varlığında, otonom basınç altında ve 180-280 °C sıcaklık aralığında suyun kritik altı şartlarındaki ayrıcalıklı özelliklerinden faydalanılmasına imkân tanıyan bir termokimyasal işlemdir. Bu çalışmada Türkiye'de üretilen üç farklı kömürün ve kavak odunu talaşının hidrotermal şartlar altındaki davranımları incelenmiştir. Hidrotermal işlem sonrasında tüm örneklerin ısıl değerleri artmıştır. Hidrotermal işlem sonucunda kavak odunu talaşının ısıl değerinin en yüksek olduğu proses şartlarına uygun kömür belirlenmiş ve ağırlıkça %50-50 biyokütle-kömür karışımları elde edilmiştir. Karışım uygun proses şartlarına göre (90 dk, 230 °C) hidrotermal işleme maruz bırakılmıştır. Hidrotermal işlem görmüş karışımın ısıl değeri, ham karışımın ısıl değerinden %15,4 daha fazladır. Hidrotermal işlem görmüş karışım, ayrı ayrı işlem görmüş kavak odunu talaşı ve Trakya kömürüne kıyasla %12,6 daha az kül içermektedir. Elde edilen karışımın emisyon ürünlerinin konsantrasyonları, karışımı oluşturan kavak odunu talaşının düşük kül içeriğinden faydalanmasını sağlamıştır. Ayrıca, hidrotermal işlem görmüş karışımın kendisini oluşturan hammaddelerin tutuşma sıcaklıkları arasında olduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
High humidity, high ash content and low heating values are the major disadvantages of using lignite without ant pretreatment. High moisture content and low energy density make some of the biomass resources disadvantages in direct energy production. In this thesis, the main aims to reduce the disadvantages of both sources and obtain fuel with different structural/physical properties by hydrothermal pretreatment. Hydrothermal pretreatment is a thermochemical process, which proceeds in the presence of water under pressure and at temperatures between 180 and 280 °C, while taking advantage of the inherent properties of water under critical conditions. In this study, the behaviour of three different coal and poplar wood sawdust produced in Turkey under hydrothermal conditions was examined. After hydrothermal pretreatment, the heating values of all samples increased. As a result of the hydrothermal pretreatment, coal was determined in accordance with the process conditions with the highest heating value of poplar wood sawdust and 50% by weight of biomass-coal blend were obtained. The blend was subject to hydrothermal pretreatment according to the appropriate process conditions (90 min, 230 °C). Also, the heating value of hydrothermally treated blend is 15.4% higher than the heating value of the raw blend. The hydrothermally pretreated lignite-wood sawdust blend had 12.6% less ash compared to the blend of individually hydrothermally treated wood sawdust and lignite (50% by weight). The concentrations of the emission products of the blend enabled the poplar wood sawdust forming the blend benefit from the low ash content. In addition, it has been observed that the ignition temperature of the hydrothermally treated blend, between the raw materials that make up.