Tunçbilek linyitlerinin briketlenmesi ve yanma esnasında kükürdün külde tutulması
Briquetting Tunçbilek lignites and retention of sulfur in ash during combustion
Yazar: AYFER PARLAK
Danışman: PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Briketleme = Briquetting ; Kükürt tutma = Sulfur capture

Özet:
Bu çalışmada, 0,5-10 mm boyut aralığındaki Tunçbilek linyitinin Tunçbilek Lavvar atığı şlam ile karıştırılarak, melas ve kireç bağlayıcıları ile briketlenmesi ve yanma esnasında kükürdün külde tutulması amaçlanmıştır. Yüksek kükürt içerikli toz kömür briketlenerek düşük kükürt emisyonu veren, sağlam ve homojen bir yakıta dönüştürülmüştür. Ayrıca hiçbir yerde kullanılamayan şlamın toz kömüre eklenmesi ile endüstriye kazandırılması sağlanmıştır.Tunçbilek linyiti farklı oranlarda dolomit ve şlam kullanılarak briketlenmiş ve bu oranların külde kükürt tutulma verimleri üzerine etkileri incelenmiştir. Briket yapımında 100 kg kapasiteli pilot ölçekli bir ekipman kullanılmıştır. Briketler TGA cihazında ve sobada yakılarak alınan küllerinin kükürt analizleri sonucu elde edilen külde kükürt tutulma verimleri sırasıyla %74,59 ve %60,18 olmuştur.Tunçbilek linyiti kükürt türleri belirlenerek, kömürde yanmadan etkilenmeyen sülfat kükürdünün %0,36 olduğu belirlenmiştir. Buna göre TGA cihazı ve soba deneyleri için yanabilir kükürt bazında en yüksek külde kükürt tutulma verimleri sırasıyla %90,77 ve %73,23 olarak bulunmuştur. Briketlerin kısa analizleri de yapılarak piyasaya arzı için hiçbir engel olmadığı görülmüştür.Briketlerin piyasaya arz edilebilmeleri için incelenen diğer bir parametre dayanıklılık testleridir. Düşme sağlamlığı maksimum %59,64, aşınma sağlamlığı %13,50, kırılma sağlamlığı 18,91 kgf ve suya dayanım %35,89 olarak elde edilmiştir. Dayanıklılık testlerinin tümünü ele aldığımızda şlam içermeyen briket ve şlam içerenlerin içinde %20 şlam ve %6 dolomit içeren briket en iyi sonuçların alındığı briketlerdir.

Abstract:
In this study, it was aimed to briquette the mixture of Tunçbilek lignite in the range of 0,5-10 mm size and Tunçbilek Coal Washing Plant?s waste with molasses and dolomite bindings and to achieve retention of sulfur in ash during combustion. Coal fines with high sulfur content was converted by briquetting into a low sulfur, strong and uniform fuel. In addition, Coal Washing Plant?s waste which is currently not being utilized has been converted into a usable form in industry by the addition to coal fines.Tunçbilek lignite was briquetted by using different ratios of dolomite and waste, and the effects of these parameters on the efficiency of retention of sulfur in the ash were examined. A pilot equipment with 100 kg capacity was used for briquetting. Briquettes were burned in a TGA analyser and a commercial stove, and sulfur analyses were made in the ash. Sulfur retention in ash was found as 74,59% and 60,18% by TGA and stove tests, respectively.Determining the types of sulfur in Tunçbilek lignite, it was indicated that there has been 0,36% sulphate sulfur which is unaffected from combustion. Accordingly, the highest retention efficiencies of sulfur in ash were evaluated to be 90,77% and 73,23% by TGA and stove tests, respectively. Proximate analyses of the briquettes were also made and the results indicated that there was no obstacle for supplying them to the market.Another parameter for the suitability of marketing the briquettes is the strength test. It was obtained that shatter strength was maximum %59,64, abrasion strength was %13,50, break strength was 18,91 kgf and strenght to water was %35,89. When all of these strenght tests were assessed, the briquette without waste and the briquette with 20% waste and 6% dolomite were the ones better than the others.