Kömürün yağ aglomerasyonu yöntemi ile temizlenmesinde bitkisel atık yağların ve ses ötesi dalgaların kullanılabilirliği
Usability of waste vegetable oil and ultrasonic waves in oil agglomeration for coal cleaning
Yazar: ERCAN ŞAHİNOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. TUNCAY USLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Maden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Kömür = Coal ; Kömür külü = Coal ash ; Kömür tozu = Coal dust ; Kükürt giderme = Desulfurization ; Ultrasonik dalgalar = Ultrasonic waves ; Yağ aglomerasyonu yöntemi = Oil agglomeration method

Özet:
Bu çalışmada, kömürün yağ aglomerasyonu yöntemi ile temizlenmesinde bitkisel atık yağların ve ses ötesi dalgaların kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu amaçla, yüksek kül ve kükürt içerikli Müzret (Artvin-Yusufeli) kömürü, atık ayçiçek yağı ile aglomera edilmiştir. Katı oranı, atık yağ oranı, karıştırma hızı, aglomerasyon süresi, yıkama suyu miktarı, pH, kömür tane boyutu ve kazanım eleği boyutu gibi parametrelerin aglomerasyon işleminin performansına etkileri incelenmiştir. Ayrıca, ses ötesi dalgaların aglomerasyona etkisini belirlemek amacıyla aglomerasyon deneyleri yapılmıştır.Atık ayçiçek yağının, kömürün yağ aglomerasyonunda başarılı bir şekilde kullanılabildiği ve oldukça yüksek oranda kül ve piritik kükürdün kömürden uzaklaştırılabildiği görülmüştür. İncelenen parametrelerin tamamı aglomerasyon işleminin performansını etkilemiştir. Ses ötesi dalgaların, kömürün yüzey özelliklerini değiştirmek amacıyla kullanıldığında aglomerasyon performansını genel olarak arttırdığı, yağın ortamda daha iyi dağıtılması amacıyla kullanıldığında ise aglomerasyon performansını genellikle olumsuz etkilediği görülmüştür. Elde edilen maksimum yanabilir verim, kül ve piritik kükürt uzaklaştırma oranları sırasıyla %85, %60 ve %92'dır. Maksimum kül ve piritik kükürt ayırma etkinlikleri ise sırasıyla %26 ve %59 olarak bulunmuştur. Bu ayırma etkinliklerinde, külün %57'si %70 yanabilir verimle, piritik kükürdün ise %83'i %75 yanabilir verimle uzaklaştırılmıştır.

Abstract:
In this study, usability of waste vegetable oil and ultrasonic waves in oil agglomeration for coal cleaning was investigated. For this purpose, Muzret (Artvin-Yusufeli) coal containing high ash and sulphur, was subjected to oil agglomeration process by using waste sunflower oil. Effects of the parameters including solid content, waste oil dosage, stirring speed, agglomeration time, wash water amount, pH, coal particle size, and size of recovery sieve on the agglomeration performance were investigated. In addition, tests were undertaken to determine the effects of ultrasounds on the agglomeration process.It was observed that waste sunflower oil could be used successfully in oil agglomeration of coal and considerable amount of ash and pyritic sulphur could be removed from the coal. All of the investigated parameters were determined to effect the agglomeration performance. While the ultrasonic waves was observed to have positive effect on performance generally when they are used in order to change surface properties of coal, expected increase in performance was not achieved generally by using ultrasounds for better emulsification of the oil in the medium. Maximum combustible recovery, ash removal and pyritic sulphur removal was achieved to be 85%, 60%, 92%, respectively. Maximum seperation efficiency of ash and pyritic sulphur was 26% and 59%, respectively. These corresponded to the removal of 83% of pyritic sulphur with combustible recovery of 75% and removal of 57% of the ash with combustible recovery of 70%.