Kömürün akışkan yatakta yakılması
Combustion of coal in fluidized bed
Yazar: NESLİHAN DEVECİ
Danışman: DOÇ.DR. DURSUN PEHLİVAN
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 1994
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering
Dizin: Akışkan yatak = Fluidized bed ; Kömür = Coal ; Yakma sistemleri = Burning systems

Özet:
ÖZET Yüksek Lisans Tezi KÖMÜRÜN AKIŞKAN YATAKTA YAKILMASI Neslihan DEVECİ Fırat Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı 1994, Sayfa: 80 Son yirmi yılda, daha ucuz enerji üretimi için düşük kaliteli kömürlerin değerlendirilmesine yönelik çalışmalar artmıştır. % 85'e kadar inert madde içeren artıkların kolayca yıkılabileceği akışkan yatak sistemi en uygun yakmak sistemi olarak kabul edilmektedir. Akışkan yatakların en önemli avantajları yanma yazındaki atmosferi kirleticilerin kontrolünün kolay olması ve yatak içerisindeki ısı transferinin yüksekliğidir. Akışkan yatakla ilgili yapılan çalışmanın, uçucu madde ayrılması ve yanması, geriye kalan artık charın yanmasını kontrol eden mekanizmaların ortaya konulması gibi konulan içermektedir.Sunulan tezde, Şırnak-Cizre linyiti, Tunçbilek linyiti ve Zonguldak taşkömürünûn 1,70-15 mm büyüklük aralığındaki tek tanelerinin sabit yatakta ve inert dolgu maddesi olarak yoğunluğu 2,638 g/cm3 olan kum kullanılan bir akışkan yatakta, uçucu madde ve karbon yanma sürelerinin tanecik boyutu ile değişimi belirlenmiştir. Ayrıca akışkan yatakta karbon yanma süresinin yatak sıcaklığı ve hava hızı ile değişimi de incelenmiştir. Yapılan çalışmanın ikinci bölümünde, akışkan yatakta sürekli besleme halinde karbon yanma hızı hesaplanmış ve çift direnç teorisi ile hesaplanan hızlarla karşılaştırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmanın yanında, yanmanın difüzyonal kinetik, kimyasal kinetik veya \)er ikisinin birleşimi ile kontrol edildiği durumları dikkate alan bir matematiksel model geliştirilerek aynı şartlar için, teorik olarak karbon yanma süreleri hesaplanmıştır. Çalışma sonucunda sabit ve akışkan yatakta uçucu madde yanmasının kimyasal kontrollü, karbon yanmasının difüzyon kontrollü olduğu belirlenmiştir. Yatak sıcaklığının değişiminin ısınınca şişen kömürlerin karbon yanma süresini pek değiştirmediği, fakat orijinal büyüklüğünde kalan kömürlerin yanma sürelerinin artan sıcaklıkla azaldığı bulunmuştur. Hava hızının karbon yanma süresine belirgin bir etkisinin olmadığı bulunmuştur. Ayrıca kömürün içerdiği kül miktarının yanma süresini büyük ölçüde etkilediği ve bu yüzden daha reaktif olması gereken linyit char tanelerinin yanma süresinin artan kül miktarı ile arttığı sonucuna varılmıştır. ANAHTAR KELİMELER : Kömür, yanma, akışkan yatak, sabit yatak.

Abstract:
V SUMMARY Master Thesis COMBUSTION OF COAL IN FLUIDIZED BED Neslihan DEVECİ Fırat University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering 1994, Page : 80 Studies aimed making profitable use of less valuable coals for producing cheaper energy has increased. Fluidized-beds which could burn wastes containing up to 85 % inert material, has been accepted the most suitable burning systems. The most important advantages of fluidized-beds are easier controlling of atmosferic pollutants in the flue gas and easy and rapid heat transfer in the bed. Studies on fluidized-bed combustion has included subjects such as releasing and burning of volalities, determining tha mechanisms controlling the combustion of remainder char. In this study, vol ali ties and carbon combustion times of single partic les, which ranged in size between 1,70-15 mm, of Şırnak-Cizre lignite, Tuncbilek lignite and Zonguldak bituminous coal were determined in a fixedu ?/I bed and a fluidized bed of sand particles whose density was 2,638 g/cm3. Moreover the change of carbon combustion time with bed temperature and air velocity was investigated. In the second part of the study, combustion rates of carbon which was continueously fed in the fluidized bed were estimated, and these were com pared with rates computed numerically by using double resistance theory. In addition to the experimantal studies, carbon combustion times have been calculated using a mathematical model for the same conditions, in order to describe the mechanism of combustion (by diffusional kinetic, che mical kinetic or both of them). in the study it has been found that volalities combustion was controlled by chemical kinetic whereas carbon combustion was controlled by diffusio nal kinetic. It has been shown that change of bed temperature hasn't effec ted the burning time of coals which undergo swelling when heated, but the burning time of coals which retain their original size has decreased with the bed temperature. Air velocity did'nt effect the burning times of coals appreciably. Besides these it has been concluded that the ash contents of coals did greatly effect combustion times. Thus burning times of lignite char partic les, which might be expected to burn faster due to higher reactivity, could increase with the quantity of ash.