Kenevir sapı atıklarından biyokömür eldesi
Production of biocoal from hemp waste
Yazar: MÜZEYYEN ESER PEKER
Danışman: PROF. DR. JALE YANIK ; DOÇ. DR. GÖZDE DUMAN TAÇ
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, hidrotermal karbonizasyon (HTK) koşullarında, iki farklı kenevir (NS ve F) kırtıklarından ve bu kırtıklardan biyogaz eldesindeki yan üründen (digestat) elde edilen biyokömürlerin verim ve yakıt özellikleri karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. Ayrıca biyokömürlerden buharla gazlaştırma prosesiyle hidrogen gazı eldesi çalışıldı. Bu çalışmada HTK denemeleri, 200 ile 275 °C arasındaki sıcaklıklarda ve sabit katı madde su oranıyla (kırtıklar için 15:100; digestatlar için kendi orijinal su içeriğiyle) 1 ve 4 saat süre ile gerçekleştirildi. Su buharı gazlaştırılmasıyla hidrojen gazı üretimi sabit çift yataklı dikey gazlaştırıcıda 850 ˚C'de gerçekleştirildi.
Her iki tip kırtık ve digestatlardan elde edilen biyokömürlerin verimleri sıcaklık arttıkça azaldı. Karşılaştırıldığında, digestattan elde edilen biyokömürün, kırtıktan daha yüksek kütle ve enerji verimine sahip olduğu sonucu çıkarıldı. NS ve F tipi kırtıkların HTK'sı sonucu elde edilen biyokömürlerin kütle verimleri sırasıyla %60-%33 ve %67-%42 olarak bulunmuştur. Buharla gazlaştırma işleminde enerji ve kütle verimleri dikkate alınarak, buhar gazlaştırma deneyleri için 200 °C'de elde edilen biyokömürler seçilmiştir. Her iki tip kırtık için de en yüksek H2 verimi kırtık biyokömüründen (NS-200 için 1249 ve F-200 için 1278 ml H2/ g besleme) elde edilmiştir. Digestatların hidrojen verimleri hem kırtıktan hem de kırtık biyokömüründen daha düşük bulunmuştur. En düşük H2 verimi F tipi kırtık için F-K-NaOH-200; NS tipi kırtık için ise NS-K-200 gazlaştırılmasıyla elde edilmiştir.

Abstract:
In this thesis, the yield and fuel properties of biocoals obtained from two different hemp hurds (NS and F) and the by-product (digestate) of biogas obtained from these hurds were comparatively evaluated under hydrothermal carbonization (HTK) conditions. Additionally, the production of hydrogen gas from biocoals by steam gasification was studied. In this study, HTK experiments were carried out at temperatures between 200 and 275 °C and with a constant solids-to-water ratio (15:100 for hurds; its original water content for digestates) for 1 and 4 hours. Hydrogen gas production by steam gasification was carried out in a fixed double-bed vertical gasifier at 850 °C. 
The yields of biocoals obtained from both types of hurds and digestates decreased as the temperature increased. In comparison, it was concluded that biocoal obtained from digestate had higher mass and energy yield than hurds. The mass yields of biocoals obtained as a result of HTK of NS and F type hurds were found to be 60%-33% and 67%-42%, respectively. Considering the energy and mass yields in the steam gasification process, biocoals obtained at 200 °C were selected for steam gasification experiments. For both types of hurds, the highest H2 yield was obtained from hurds biocoal (1249 for NS-200 and 1278 ml H2/g feed for F-200). Hydrogen yields of digestates were found to be lower than both raw hurds and hurds biocoal. The lowest H2 yield is F-K- 
NaOH-200 for F type hurds; For NS type hurds, it was obtained by gasification of NS-K-200.