Alternatif katı yakıt üretimi
Alternative solid fuel production
Yazar: TUBA COŞKUN
Danışman: DOÇ. DR. SEZAYİ YILMAZ
Karabük Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Linyit kömürü, kalorisi düşük, kolay ufalanabilen, ülkemizde rezervi en yüksek fosil enerji kaynağımızdır. Aynı zamanda ülkemiz, biyokütle potansiyeli yüksek bir tarım ülkesidir. Ayrıca organik atıklardan enerji elde edilmesi uygulamaları da son yıllarda önem kazanmıştır.
Bu çalışmada, Soma linyit numunesi, bağlayıcı-katkı maddesi eklenmeden ve bağlayıcı-katkı maddesi eklenerek farklı basınç ve karışım oranlarında briketlenmiştir. Katkı maddesi olarak talaş, saman ve prina % 0 - 30 oranlarında linyite eklenmiştir. Bağlayıcı olarak melas ve filtre toprağı % 0 - 15 oranlarında kullanılmıştır. Filtre toprağının bağlayıcı etkisi olup olmadığı incelenmiştir. 
Soma linyitine daha yüksek kalorifik değere sahip bitümlü Zonguldak Çatalağzı bölgesi taşkömürü  karıştırılarak, biyokütle eşliğinde bağlayıcı eklenmeden ve eklenerek briketlenmiştir. Ayrıca, %100 biyokütle içeren Prina, Talaş ve Saman briketleri de hazırlanmıştır.
Elde edilen tüm briketlerin mekanik dayanıklılığını belirlemek için düşme sağlamlığı  ve suya dayanım deneyleri yapılmıştır. Yapılan düşme sağlamlığı testleri sonucunda, en yüksek düşme sağlamlığı  değeri, 566 MPa basınçta bağdaştırıcı kullanılmadan %20 saman -%80 linyit karma briketinde, bağdaştırıcı kullanıldığında ise 566 MPa basınçta, %10 melas kullanımında, %20 bitümlü - %50 linyit - %20 talaş karma briketi karışımından elde edilmiştir. %100 biyokütle içeren numuneler içerisinde en yüksek düşme dayanımı ve suya dayanımı 708 MPa basınç altında saman numunesinden elde edilmiştir. Bitümlü kömürün linyit - biyokütle karışımına eklenmesiyle  düşme sağlamlığı değerinin azaldığı belirlenmiştir. Filtre toprağının bağlayıcı etkisi olmadığı belirlenmiştir. Üretilen tüm briketlerin suya dayanımının zayıf olduğu tespit edilmiştir. Üretilen bazı briketlerin kalorifik değerleri karşılaştırıldığında ise %100 biyokütle içeren briketler arasında en yüksek değer %100 Prina briketine, karma briketler arasında ise %20 bitümlü - %20 talaş -%10 melas - %50 linyit karma briketine aittir. Ayrıca karma briketlerin S değerinin linyit ve bitümlü kömürün  S değerinden daha düşük olduğu tespit edilmiştir.
Bu çalışmanın sonucunda,  ülkemiz biyokütle kaynakları ile düşük kalorili linyit kömürünün , briketleme işlemi ile ısıl değerinin arttırılabileceği çevreyi daha az kirleten, daha sağlam alternatif bir katı yakıt haline dönüştürülebileceği görülmüştür.

Abstract:
Lignite coal has a low calorific value, easy friable structure and our highest source of fossil energy reserves in our country. At the same time, our country is an agricultural country where biomass potential is high.
In this study, Soma lignite sample, were briquetted at different pressures and mixing ratios with and without  binder  material and  additive substance. Sawdust, straw and pomace are added to lignite as a additive  % 0 - 30 percent. Melasses and defecation lime are used to as a binder material %0 - 15 percent. Defecation lime was investigated whether the binder material.
Çatalağzı Zonguldak bituminous coal which has higher calorific value was added to Soma lignite  and was briquetted by  biomass samples with or without binder material. Also  100% biomass containing pomace, sawdust and straw briquettes were also prepared.
Shatter index and water resistance tests were made of the all briquettes to determine the mechanical strength. The highest shatter index value, at 566 MPa pressure, was obtained from straw - lignite mixed briquettes without binder and  bituminous-lignite-sawdust mixed briquettes with %10 melasses binder. The highest shatter index value and water resistance in the samples containing %100 biomass was obtained from straw briquettes. Adding bituminous coal to lignite-biomass mixture, It was determined that the shatter index decreases. It was determined that the defecation lime  no binding effect. Water resistance of all manufactured briquettes was found to be poor. The calorific values of the briquettes, among the 100% biomass briquettes, the highest value pomace briquettes; among the mixed briquettes, the highest value bituminous mixed briquettes. In addition, it was found that the S value of the mixed briquettes lower than  the original samples S values.
The results of this study, by using briquetting process, low-calorie lignite coal with biomass, can increase the calorific value of the lignite coal could be effectively transformed into a more robust, polluting less, alternative solid fossil fuels.