Mısır ve buğday tarımsal atıklarından pelet biyoyakıt üretimi
Pellet biofuel production from corn and wheat agricultural wastes
Yazar: BEKİR DOĞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA ÖZBEY
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada, tarımsal üretim alanlarından çıkan mısır ve buğday saplarının peletlenmesi amaçlanmıştır. Materyallerin peletlenmesi için motor gücü 3 kW, materyal çeşidine bağlı olarak 50-100 kg/h kapasiteli, kalıp delik çıkış çapı 6 mm olan düz kalıp pres pelet makinesi kullanılmıştır. Denemelerde 3 farklı nem içeriğine sahip kurutulup-öğütülmüş buğday ve mısır sapları (buğday sapı: % 12,60 (B1),      % 16,04 (B2) ve % 20,81 (B3), mısır sapı: % 12,37 (M1), % 16,55 (M2) ve % 20,43 (M3)) kullanılmışltır. Peletlerin kalitesi ile ilgili olarak fiziksel özellikleri (dayanıklılık direnci, kırılma direnci, pelet hacim yoğunluğu, pelet parça yoğunluğu, sıkıştırma direnci, gerilme direnci, nem alma direnci) saptanmıştır. Tüm pelet örnekleri test işlemine başlamadan önce 7 gün süresince 22 0C ve bağıl nem miktarı % 60 olan kapalı çevre koşullarında bekletilmiştir. Ayrıca çalışmada, peletlerin kül içerikleri ve ısıl değerleri ölçülmüştür. Üretilen peletlerin yanma sonrası baca gazı emisyonları belirlenmiştir.
Çalışma sonunda, materyal çeşidine ve nem içeriğine bağlı olarak ortalama      6 mm çapında silindirik peletler elde edilmiştir. Peletlerin dayanıklık direnci materyal çeşidine ve nem içeriğine bağlı olarak % 85,64 - % 97,52 arasında değişmiş ve nem içeriği arttıkça dayanıklık direnci değerleri azalmıştır. Peletlerin hacim ve parça yoğunluğu materyal çeşidine ve nem içeriğine bağlı olarak sırası ile  459 - 694 kg/m3 ve 1180,01-1339,73 kg/m3 arasında değişmiş ve nem içeriği arttıkça yoğunluk değerleri azalmıştır. Buğday ve mısır sapı peletlerinin testler sonunda oldukça sağlam yapıya sahip oldukları görülmüş ve en yüksek değerler buğday sapı için B2 ve mısır sapı için ise M1 peletlerinde elde edilmiştir. Buğday sapından yapılan peletlerin kül içeriği % 5,69 ve ısıl değeri 18,38 Mj/kg, mısır sapından yapılan peletlerin kül içeriği % 6,87 ve ısıl değeri 17,17 Mj/kg olarak belirlenmiştir. Kül içeriği ve ısıl değer bakımından karşılaştırıldığında buğday sapından yapılan peletlerin mısır sapından yapılan peletlere nazaran daha üstün özelliklere sahip olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this study, it was aimed to pellet the corn and wheat stalks from the agricultural production areas. For the pelletization of materials, a press pellet machine, whose motor power is 3 kW, capacity is 50-100 kg / h depending on the material grade was used. The experiments were carried out on dried and ground wheat and corn stalks (wheat stalks: 12,60 % (B1), 16,04 % (B2) and 20,81 % (B3), corn stalks: 12,37 % (M1), 16,55 % (M2), 20,43 % (M3)). The physical properties of the pellets (durability, fracture resistance, pellet volume density, pellet part density, compaction resistance, tensile strength, dehumidification resistance, ash content and thermal value) were determined. Prior to testing, all pellets were incubated for 7 days in closed environments with 22 0C and 60 % relative humidity. Also in the study, ash contents and thermal values of the pellets were measured. The emission of flue gas after combustion of the produced pellets was determined.
At the end of the study, cylindrical pellets with an average diameter of 6 mm were obtained depending on the content of the material and moisture content. The durability resistance material of the pellets varied between 85,64 % and 97,52 % depending on the content of cadisidine and moisture, and as the moisture content increased, the resistance values decreased. The volume and particle density of the pellets varied between 459-694 kg/m3 and 1180,01-1339,73 kg/m3 depending on the material content and moisture content, and the density values decreased as the moisture content increased. Wheat and corn stalk pellets were found to have a very strong structure at the end of the tests and the highest values were obtained for wheat stalk B2 and for corn stalk M1 pellets. The ash contents of the pellets made from wheat stalks were determined as 5,69 % and the thermal value was 18,38 Mj/kg, the ash content of the pellets made from corn stalk was 6,87 % and the thermal value was 17,17 Mj/kg. When compared to the ash content and the thermal value, it was determined that pellets made from wheat stalks have superior properties than those made from corn stalks.