FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans

Bu koleksiyon için kalıcı URI

http://hdl.handle.net/11527/68

Gözat

Yazar "Açma, Hanzade" ile FBE- Kimya Mühendisliği Lisansüstü Programı - Yüksek Lisans'a göz atma
  • Öge
    Adana Tufanbeyli Linyit Kömürünün Farklı Atmosferlerde Üretilen Yarı Koklarının Kısmi Oksidasyonu
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-05) Çakıroğlu, Fatih ; Açma, Hanzade ; 405332 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Bu çalışmada yakma sistemlerinden açığa çıkan CO2’nin tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Çalışmada yeni bulunan yüksek rezervli düşük kaliteli Adana Tufanbeyli linyit kömürü seçilmiştir. Seçilen kömürden oksijenle zenginleştirilmiş yakma sistemlerinden açığa çıkan CO2’yi kullanarak kaliteli katı ve gaz yakıt üretimi amaçlanmıştır. Bu amaçla Adana Tufanbeyli linyit kömürü numunesinden CO2 ve N2 atmosferlerinde yarı-kok üretimi gerçekleştirilmiş ve üretilen yarı-koklar farklı oksidatif atmosferlerde gazlaştırılarak CH4 ve H2S analizleri gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Afşin Elbistan Linyit Kömürü Ve Pirinanın Optimum Oksi Yakma Koşullarının Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-27) Toru, Onur ; Açma, Hanzade ; 10080796 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Günümüzde ülkemiz, kullanmakta olduğu enerjinin çok büyük bir miktarını ithal etmektedir. Giderek artan enerji talebi nedeniyle, enerjide dışarı bağımlılığı her geçen gün giderek artmaktadır. Ülkemizde ana enerji kaynağı olarak fosil yakıtlar kullanılmaktadır. Kömür yataklarımız yaygın olmasına rağmen büyük bir kısmını ısıl değeri düşük, mineral maddesi çok yüksek linyit yatakları oluşturmaktadır. Hali hazırda bulunan linyit yataklarımızın verimli ve çevreye minimum zararlı olacak şekilde değerlendirilmesi büyük önem arz etmektedir. Bu süreçte kullanılan yakma yönteminin doğru seçilmesi büyük bir rol oynamaktadır. Elimizdeki kömür yataklarının en verimli değerlendirilmesi için hava fazlası ile yakma gibi geleneksel yakma yöntemleri yetersizdir. Geleneksel yakma yöntemleri yerine oksi yakma yönteminin kullanımı giderek artmaktadır. Oksi yakma yönteminde hava ile birlikte saf oksijen kullanıldığı için, azotun seyreltici etkisi engellenmekte ve böylece külde kalan yanmamış karbon miktarı minimum değerlere indirilebilmektedir. Ayrıca oxyfuel yöntemi sonucu, geleneksel yöntemlere göre baca gazında daha derişik bir karbondioksit oranı elde edilir. Elde edilen bu karbondioksit gazı sıkıştırma ve sıvılaştırma gibi yöntemler kullanılarak değerlendirilebilir. Oksi yakma yöntemi, kömür yakma ile enerji üretiminden kaynaklanan karbondioksit emisyonlarının kontrolü için en son geliştirilen yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Ülkemiz biyokütle enerji kaynakları bakımından da oldukça zengin bir ülkedir. Biyokütle, temel bileşenleri karbon, hidrojen ve oksijen olan, yenilenebilir nitelikteki her türlü organik madde olarak nitelendirilmektedir. Biyokütle tarımsal, endüstriyel, kentsel katı atıklar ile orman atıkları, hayvansal atıklar ve su biyokütlesinden oluşmaktadır. Biyokütle enerji kaynakları, karbondioksit açısından nötr yakıtlar olarak adlandırılır. Fosil yakıtlara göre çevreye daha az olumsuz etkileri vardır ve atmosferdeki karbondioksit emisyonlarının artışı üzerindeki etkileri yok sayılabilir. Bu çalışmada biyokütle ve kömür karışımı birlikte yakılarak zararlı emisyon çıkışının azaltılması ve yanmayan karbonun tamamına yakın bir kısmının yakılabileceği optimum oksi yakma koşullarının belirlenmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada zeytinyağı üretiminden geriye kalan pirinanın kömüre ilave edilerek yakılması ile değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Çalışmanın sonucunda kömür ve biyokütle karışımının optimum oksi yakma koşulları belirlenmiştir. Bu çalışma kapsamında Afşin Elbistan linyit kömürü ve Pirina numunesinin içerdiği karbonun tamamının yandığı, oksi yakma koşullarını belirlemek amacıyla her iki numunede farklı sıcaklık ve farklı oksi yakma koşullarında yakılmış ve optimum koşullar belirlenmiştir. Birlikte yakabilme amacıyla %5,10,25,50 oranlarında Afşin Elbistan kömürüne Pirina ilave edilerek, hazırlanan karışımların karbon içeriğinin tamamı ile yandığı oksi yakma koşulları belirlenmiştir. Ana numunelere ve yakma sonrası geriye kalan numunelere ısıl değer, kısa analiz, termal analiz ve elementel analiz uygulanmıştır.
  • Öge
    Afşin Elbistan Linyit Kömürü Ve Rdf’den Üretilen Yarıkok Karışımlarının Yanma Davranımlarının Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-07-10) Kurt, Gülşen ; Açma, Hanzade ; 10080715 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Ülkemizde artan enerji ihtiyacı ve petrol,  doğalgaz rezervlerinin kısıtlı oluşu buna karşı linyit kömürünün rezervlerinin fazla olmasından dolayı, gelecekte linyit kömürünün öneminin daha da artacağı öngörülmektedir. Ülkemizde kaliteli linyitlerden nem, kül ve kükürt içeriği yüksek, ısıl değeri düşük olan kalitesiz linyitlere kadar çok çeşitli kömürler bulunmaktadır. Ancak, düşük kaliteli linyitlerin toplam rezerv içindeki payı oldukça yüksektir. Uygun koşulların sağlanamadığı yakma sistemlerinin kullanılması, kömürden enerji üretim verimini önemli ölçüde düşürmekte ve çevre kirliliğine neden olmaktadır. Bu çerçevede, düşük kaliteli linyit potansiyelinin değerlendirilmesi için uygun teknolojilerin geliştirilmesi, ülkemizin öncelikli enerji politikaları arasında yer almaktadır. RDF; evsel, ticari veya endüstri proseslerinden çıkan tehlikeli ve tehlikesiz atıkların, geri kazanılabilen malzemeleri (cam, plastik, metal vb.) ayrıştırıldıktan sonra geriye kalan yanabilir özelliğe sahip geri dönüşümsüz malzemeden türetilen alternatif katı yakıttır. Ülkemiz biyokütle potansiyeli içinde RDF’nin payı oldukça yüksektir. RDF’nin kömürle birlikte kullanılması, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması konusunda önemli bir seçenek sunmaktadır.  Kömür ve RDF’den enerji üretimi dünya genelinde yaygın olarak yakma yoluyla sağlanmaktadır. Kömür ve RDF’den üretilen yarıkoklardan birlikte yakma yoluyla kaliteli yakıt üretilebilir. Kömür yarıkoku ve RDF yarıkoku yakan yakma sistemlerinin ticari boyuttaki modellenmesi, tasarımı ve işletilmesi için kömür yarıkoku ve RDF yarıkoku karışımlarının yanma davranımları ve aralarındaki etkileşimin bilinmesi gereklidir. Bu çalışmada, düşük kaliteli Afşin Elbistan linyit kömürü ve RDF (Refuse Derived Fuel-Atıklardan Türetilmiş Yakıt) kullanılarak kaliteli yakıt üretmek hedeflenmiştir. Kömür ve RDF'den farklı sıcaklıklarda (400oC, 500oC, 600oC, 700oC, 800oC, 900oC) yarıkoklar üretilmiş ve ısıl değeri en yüksek olan kömür yarıkoku ve RDF yarıkoku seçilerek, farklı oranlarda RDF yarıkoku içeren (%10, %20, %30, %40, %50) karışımlar hazırlanmıştır.  Linyit kömürü ve RDF ana numunesine, yarıkoklarına ve farklı oranlarda hazırlanan karışımlarına yanma davranımlarını belirlemek amacıyla farklı  analizler (kısa analiz, elementel analiz, ısıl değer analizi, FTIR, XRD, XRF, SEM, BET ve tanecik boyutu analizleri) uygulanmıştır. Ayrıca, aynı numunelere yanma davranımlarını belirlemek amacıyla termal analizler (TGA, DTA, DSC, DTG) uygulanmıştır. Deneysel çalışmalar sonucunda, Afşin Elbistan linyit kömürü ve RDF’den üretilen yarıkok karışımlarından yüksek ısıl değerli yakıt üretimi gerçekleştirilmiştir.
  • Öge
    Farklı yağ asitleri kullanılarak üretilen alüminyum pastanın gazbeton malzeme üzerindeki etkilerinin incelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019-06-12) Ural, Gizem ; Açma, Hanzade ; 506151034 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Günümüz yapı malzemelerinden dünyanın her yerinde kabul görüp üretilen ve kullanılan gaz beton, yangın güvenliği, ısı yalıtım özellikleri ve en önemlisi deprem bölgesinde bulunan ülkemizdeki yapıların güvenle inşa edilmesi açısından en fazla tercih edilen malzemelerin başında gelmektedir. Gazbeton üretimi için kireç, çimento, kum, alçı gibi birçok hammadde girdi olarak kullanılmaktadır. Gazbetona hacim kazandıran ve boşluklu yapısının oluşmasına sebep olan alüminyum tozu da bu hammaddelerle beraber oldukça fazla öneme sahip bir girdidir. Gazbetona en önemli avantajı sağlayıp hem hafifliğini hem de ısı ve ses yalıtım özelliğini kazandıran boşluklu yapı büyük ölçüde alüminyum toz malzemeler sonucunda oluşmaktadır. Alüminyum toz malzeme bu denli öneme sahipken aynı zamanda kullanımından doğan ciddi tehlikeler de barındırmaktadır. Gazbeton prosesinde reaksiyon sonucu hidrojen gazı oluşturan alüminyum toz malzemeler havaya yayılabilecek oldukça ince tanecik yapısına sahiptir. Bu sayede en küçük bir tetikleyici (asit, alkol, oksitleyici maddelerle, kıvılcım kaynağı) ile temas ettiğinde yanma ve dahası patlama riski taşımaktadır. Havaya yayılan küçük toz taneleri yanarken birbirini tetiklediğinden, oluşabilecek bir yangının kontrol altına alınması da zordur. Ayrıca alüminyum tozu uzun süren maruziyetlerde insan vücudunda ağır metal birikiminden kaynaklanan sağlık sorunlarına da sebebiyet vermektedir. Böylelikle alüminyum tozu ile çalışmak zorunda kalan kişiler için ciddi tehlikeler barındırmaktadır. Tüm bu sebeplerle bu malzemenin yerine geçebilecek tozuma ve havada dağılma riski olmayan solvent ile karışabilen alüminyum bazlı malzemelere ihtiyaç doğmuş, alüminyum pasta adı verilen ürünler kullanılmaya başlanmıştır. Hem prosese besleme kolaylığı açısından hem de güvenilirliği ile alüminyum pasta malzemeler, bir alüminyum kaynağı ve belirli kimyasal malzemeler içeren ve gaz betona boşluklu yapı kazandıran bir kabartıcı malzeme olarak gün geçtikçe daha fazla tercih edilir olmuştur. Alüminyum pasta sadece gazbeton üretim proseslerinde değil, metalik etkili pigmentlerde, plastik sektöründe masterbatch olarak, endüstriyel, dekoratif boyalarda ve otomativ boyalarında yansıtıcı olarak ve daha birçok alanda kullanımı olan bir malzeme haline gelmiştir. Üretim prosesi ve reçeteleri değişikliklere uğratılarak, farklı alanlarda değişik ihtiyaçlara yönelik malzemeler üretilmektedir. Bu tez çalışmasında alüminyum kaynağı olarak hurda alüminyum folyoları kullanılarak üretilen alüminyum pastanın iki farklı doymuş yağ asidi katkısı ile gazbeton malzemeye nasıl etkileri olduğu incelenmiştir. Atık folyo hurdalarının kullanılması bu çalışmanın çevre dostu bir geri dönüşüm prosesi olarak da değerlendirilebileceğini göstermektedir. Böylelikle hammadde maliyeti de azaltılmıştır. Alüminyum pasta kullanımında solvent olarak su kullanılmıştır. Bu sayede çevreye duyarlı, kokusuz ve düşük kimyasal içerikli bir malzeme üretilmiştir. Eşit koşullarda, aynı miktarlarda stearik asit ve palmitik asit kullanarak üretilen alüminyum pasta numunelerinin hidrojen gazı tayini, aktif alüminyum tayini, tane boyut analizi ve yaşlandırma testleri ile kontrollü karşılaştırması yapılmıştır. Ardından bu iki pasta numunesi proseste aynı koşullarda kullanılarak, işletme takibi yapılarak gazbeton üretilmiştir. Üretilen gaz beton numuneleri dayanım, yoğunluk, nem, kuruma büzülmesi gibi gözenekli yapıdan doğrudan etkilenen özellikleri analiz edilerek karşılaştırlmış, ve alüminyum pastanın reaksiyonu sonucu ortaya çıkmış olan makro gözenek yapıları mikroskopla incelenmiştir. Sonuç olarak her iki doymuş yağ asidinin de gaz beton için alüminyum pastada kullanılabilirliğinin olduğu ancak stearik asidin çoğu deneyde en iyi sonucu vererek tercih edilebilir olduğu belirlenmiştir. Projeyi bir adım daha ileri taşımak için özellikle ürünün raf ömrünü arttırıcı bir takım çalışmalarla bu ürüne katkı sağlanabileceği de öngörülmüştür.
  • Öge
    Kömür Biyokütle Karışımlarının Briketlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008-11-19) Dahiloğlu, Emine ; Açma, Hanzade ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Bu çalışmada, ülkemizdeki farklı termik santrallerde (Tunçbilek, Afşin Elbistan, Sivas-Kangal, Orhaneli Yatağan, Soma, Kemerköy, Çan) kullanılan farklı özelliklere sahip linyit kömürleri, biyokütle ile karıştırılıp briketlenmesi açısından incelenmiş ve Afşin Elbistan linyiti seçilmiştir. Afşin Elbistan linyiti ve biyokütle numuneleri (fındık kabuğu, yağsız pirina ve ayçiçeği ile pirinç kabuğu) farklı çalışma şartlarında standartlara uygun ve sağlam briketler üretmek amacıyla (bağlayıcı ilaveli ve ilavesiz) briketlenmiştir. Bağlayıcı olarak farklı oranlarda melas, linobind ve sülfit likörü kullanılmıştır. Briket numunelerinin suya dayanım, kırılma ve düşme sağlamlık testleri gerçekleştirilmiştir. En uygun briketleme basıncının 60 ton, biyokütle oranının % 5 olduğu saptanmıştır. Bağlayıcı olarak melas ve sülfit likörü kullanımının, briketlerin suya dayanıklılıklarını artırdığı görülmüştür. Bağlayıcı kullanımının üretilen briket numunelerinin düşme ve kırılma sağlamlıklarına ise olumlu bir etkisi olmadığı saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Kömür, Biyokütle, Briketleme Bilim Dalı Sayısal Kodu: 603.01.02
  • Öge
    Kütahya-tunçbilek Ve Adıyaman-gölbaşı Linyitlerinin Oksijence Zenginleştirilmiş Ortamda Yanma Davranımlarının İncelenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2016 -11-24) Uğuz, Özlem ; Açma, Hanzade ; 10130580 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Enerji, ülkelerin refah ve gelişmişlik düzeylerini belirlemede en önemli parametre olarak kabul edilmektedir. Artan globalleşme ve hızlı biçimde artan dünya nüfusuna bağlı olarak dünyanın enerji ihtiyacı her geçen gün artmaktadır. Bu ihtiyaca bağlı olarak, ülkeler sahip oldukları enerji kaynaklarını verimli biçimde kullanma yoluna gitmişlerdir. Sanayileşme devriminden bu yana enerji üretimini kendileri sağlayan ve üretimlerinde yeni teknolojiler geliştirerek proseslerini daha verimli hale getiren ülkeler günümüzde gelişmiş ülkeler olarak adlandırılmaktadır. Dünyada enerji sektörü yenilenebilir ve yenilenemez enerji kaynaklarının kullanımına dayanmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynakları güneş, rüzgar, biyokütle, jeotermal, hidrolik ve hidrojen enerjileri, yenilenemez enerji kaynakları ise fosil yakıtlar ve nükleer enerjidir. Günümüzde en çok değerlendirilen enerji kaynağı fosil yakıtlardır. Fosil yakıtların dünyadaki rezervi yaklaşık 1317 milyar TEP civarındadır. Bu değerin yaklaşık olarak %80’i kömürler tarafından oluşturulmaktadır. Milyonlarca yıl önce bitki kalıntıları ve hayvan fosillerinin uygun şartlar altında birikerek sıcaklık ve basıncın etkisiyle sıkışıp yapısını değiştirmesiyle oluşan kömür, genel olarak termik santrallerde elektrik üretimi amacıyla kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri, Çin, Hindistan ve Rusya kömür rezervleri açısından en zengin ülkelerdir ve kömürden elde ettikleri enerjiyi ihraç ederek büyük kazançlar sağlamaktadırlar. Kömürler oluştukları zaman dilimine, hangi tür kalıntılardan oluştuğuna, oluştuğu bölgenin yapısal ve tektonik özelliklerine göre farklılaşmaktadır. Bu farklılıklardan dolayı kömür uluslararası tanınan yöntemlerle sınıflara ayrılmaktadır. Sınıflara ayrılmada kullanılan en temel analizler, kısa analiz, elementel analiz ve ısıl değer tayinidir. Kısa analiz, kömürün sahip olduğu nem, uçucu madde, sabit karbon ve kül yüzdesini belirlemede kullanılır. Elementel analiz ise kömürün yapısında bulunan karbon, hidrojen, oksijen, azot ve kükürt yüzdelerini tayin eder. Birim ağırlıktaki yakıtın yakılması sonucu açığa çıkan enerji olarak tanımlanan ısıl değer ise, genellikle bomba kalorimetre cihazı kullanılarak belirlenir ve kömürün sınıfını belirlemede en büyük parametrelerden biri olarak kabul edilir. Bir kömürün kalitesi ısıl değeri ile doğru orantılı olarak değişir. En genel olarak, linyit, bitümlü kömür ve antrasit olarak sınıflandırılan kömürün kalitesi, turbadan antrasite doğru artmaktadır. Türkiye büyük miktarda linyit rezervine sahiptir. En büyük rezervler Afşin-Elbistan, Konya-Karapınar, Manisa-Soma bölgelerinde bulunmaktadır. Türkiye linyitlerinin büyük çoğunluğunun ısıl değeri oldukça düşük, külü, uçucu maddesi ve nemi yüksektir, ve bu linyitler kalitesiz olarak nitelendirilmektedir. Ülkemizde genellikle termal tesislerde yakılarak değerlendirilen linyitler yakma sistemlerinde büyük sorunları beraberinde getirmektedir. Bu sorunların en önemlisi yakma sonucu yayılan, çevreyi ve insan sağlığını olumsuz etkileyen emisyonlardır. Emisyonlarda en büyük paya CO2 sahiptir ve yeryüzünde biriken CO2 sera gazı etkisi yaratarak küresel ısınmaya sebep olur. NOx ve SOx emisyonları ise atmosferdeki nemle birleşerek asit yağmurlarının oluşumuna yol açar. Baca gazıyla açığa çıkan toz partikül ve uçucu külde bulunan ağır metallerin insan sağlığına ve çevreye olan zararlı etkileri de yadsınamayacak derecededir. Bütün bu nedenlerden dolayı, atmosfere salınan emisyonları minimize ederek daha çok enerji kazanmayı amaçlayan yeni teknolojiler geliştirilmektedir. Geliştirilen bu teknolojiler “temiz kömür teknolojileri” başlığı altında incelenilmektedir. Temiz kömür teknolojilerinin en temel amacı, yakma işlemi sırasında elde edilecek termal verimi arttırmaktır. Termal verimi arttırmanın çeşitli yöntemleri vardır. Bu yeni teknolojilerin amacı termal verimi arttırmak ve emisyonları azaltmaktır. Termik santrallerde kullanılan termodinamik çevrimler, yakma ortamında bulunan atmosferdeki gazların cinsi ve konsantrasyonları, yakma sistemlerindeki farklılıklar, geri döngülü sistemler termal verimi arttırmak, ve dolayısıyla emisyonları azaltmak için tasarlanmakta ve uygulanmaktadır. En temel emisyon olarak bilinen CO2’yi tutmak için amin çözeltileri kullanılmakta, oksiyanma teknolojisi yoluyla da açığa çıkan CO2 yanma sistemine geri döndürülerek kömürün yanma verimi arttırılmaktadır, bazı sistemlerde de CO2 yerin altında depolanmaktadır. SOx emisyonlarını azaltmak amacıyla da akışkan yatak teknolojisi gibi termal verimi arttıracak yakma sistemleri geliştirilerek, kireçtaşı, dolomit gibi kimyasalların SO2 ile tepkime vermesi özelliğinden faydalanılmaktadır. NOx emisyonlarını azaltmaya yönelik olarak düşük NOx oluşturan teknolojiler üzerinde çalışılarak, SCR ve SNCR indirgeme sistemleri uygulanmaktadır. Bütün bu emisyonların azaltılması ve termal verimin arttırılması amacıyla oluşturulmuş temiz kömür teknolojilerinden en önemlilerinden biri de oksijence zenginleştirilmiş ortamda yakmadır. Türkiye gibi büyük oranda düşük ısıl değerlikli linyitleri yakma proseslerinde kullanan ülkelerde, oksijence zenginleştirilmiş ortamda yakmanın sağlayacağı faydalar oldukça fazladır. Oksijence zenginleştirilmiş ortam oluşturmak için hava ayırma yöntemleri kullanılarak havadaki azot ile oksijen birbirlerinden ayrılır. Ayırma işlemi kriyojenik olan ve kriyojenik olmayan yöntemlerle yapılır. Kriyojenik ayırma çoğunlukla distilasyona dayandırılırken, kriyojenik olmayan ayırmada membranlar, adsorpsiyon ve kimyasal reaksiyonlar önem kazanır. Ayırma sonucunda oksijen konsantrasyonu arttırılmış O2/N2 karışımı ya da saf O2 kömür yakma sistemine beslenir. Büyük ölçekte kömür yakma sistemlerinde yanma ortamında açığa çıkan gazların etkisiyle ortamda oksijen azalmaktadır. Oksijen miktarını arttırmak amacıyla ikincil veya üçüncül hava beslemesi yapılmasına rağmen tam yanma gerçekleştirilememekte, karbonun bir kısmı yatak külünde kalmakta ya da bacadan uçucu külle birlikte taşınmakta ve karbon kayıplarına neden olmaktadır. Azot, yakmanın gerçekleştirileceği ortamda inert davrandığı için ortamdaki sıcaklığın oksijen yoğun ortama göre daha az olmasına neden olur. Bu anlamda, oksijen konsantrasyonunun fazla olduğu ortamda yanma daha kısa sürede, daha verimli olarak ve dolayısıyla az emisyon salınımı gerçekleştirilerek sağlanır. Bu çalışmada Türkiye’nin Adıyaman-Gölbaşı ve Kütahya-Tunçbilek bölgelerinden kaynaklanan iki farklı linyit örneği ile çalışılmıştır. Adıyaman-Gölbaşı kömürünün ısıl değeri oldukça düşük iken, Kütahya-Tunçbilek kömürünün ısıl değeri Türkiye linyit ısıl değeri ortalamasının oldukça üzerindedir. Isıl değeri birbirinden önemli derecede farklı olan, farklı kalitede bu iki linyitin seçilme nedeni, yakmanın sağlanacağı ortamdaki yanma davranımlarındaki benzerlik ve farklılıkları belirleyerek, bu benzerlik ve farklılıkların etkilerini incelemektir. Deney çalışmalarına başlamadan önce Adıyaman-Gölbaşı ve Kütahya-Tunçbilek linyitleri, yüzey nemlerinin giderimi için 24 saat boyunca hava ortamında bekletildikten sonra halkalı öğütme cihazında öğütülerek tanecik boyutları 250 µm’nin altına indirilmiştir. Öğütme işleminin ardından linyitlerin kısa ve elementel analizi, DSC/DTA/DTG, ısıl değer tayini, XRD, FTIR ve SEM karakterizasyon testleri yapılmıştır. Her iki kömür için de yatay boru fırın cihazı kullanılarak farklı atmosferlerde DTG eğrilerinden belirlenen sıcaklıklara göre yakma işlemi gerçekleştirilmiştir. Termal analiz cihazında kuru hava ortamında orijinal linyit numunelerinin yakma sonucu elde edilen eğrileri incelenilerek, Adıyaman-Gölbaşı linyiti için 200ºC, 400ºC ve 600ºC, Kütahya-Tunçbilek linyiti için de 200ºC, 450ºC ve 800ºC sıcaklıkları seçilmiştir. Yakma atmosferindeki (O2+N2 karışımı) oksijen oranı da her iki linyit için %21, %30, %40 ve %50 olarak belirlenmiştir. Belirlenen şartlar altında 5 g öğütülmüş linyit numunesi kuvarstan yapılmış kayıkçığa, kayıkçığın içerisindeki numunenin kayıkçık boyunca yüksekliği aynı olacak şekilde tartılarak yakılmıştır. Kayıkçık, yatay boru içerisinde tam ortada olacak şekilde yerleştirilmiş ve istenilen oksijen/azot oranı, oksijen ve azot tüpleri ve debimetreler vasıtasıyla ayarlanmıştır. Yatay boru içerisinde istenilen oksijen/azot oranına sahip ortamın dengeye gelmesi için 20 dakika beklenmiştir. Geçen sürenin ardından sabit 10ºC/dk ısıtma hızıyla belirlenen sıcaklığa çıkılmıştır. İstenilen sıcaklıkta numune 60 dakika bekletilmiştir. Yakma sonucu geride kalan numunelerin termogravimetri cihazında kuru havada ykılması sonucu elde edilen TGA/DSC/DTA/DTG’leri, kısa analizi, elementel analizi, ısıl değer tayini, FTIR, XRD ve SEM karakterizasyon testleri yapılmıştır. TGA/DSC/DTS/DTG eğrilerinden ana linyit örneklerinin ve yakma sonucu kalan numunelerin termal davranımları belirlenmiştir (tutuşma sıcaklığı, yanma süresi, maksimum yanma hızı ve sıcaklığı). Kısa analizden linyit numunesindeki yüzde nem, uçucu madde, sabit karbon ve yanma sonunda geriye kalan külü, elementel analizden ise numunedeki yüzde karbon, hidrojen, azot, kükürt ve oksijen tayin edilmiştir. XRD analizinde numunedeki kristal yapı özellikleri belirlenmektedir. Elde edilen piklere göre numunedeki mineraller belirlenmiştir. FTIR analizi ile numunelerdeki organik yapılar, dalga boylarına isabet eden bağlara göre tayin edilmiştir. SEM analizi sayesinde Kütahya-Tunçbilek ve Adıyaman-Gölbaşı numunelerine boru fırında uygulanan farklı sıcaklık ve oksijen oranlarında yakmanın ardından geri kalan numunelerin morfolojik değişimlerine etkisi incelenerek karakterizasyon analizlerinin sonucunda, hem orijinal Kütahya-Tunçbilek ve Adıyaman-Gölbaşı numunelerinin, hem de farklı atmosferlerde yanmaya tabi tutulduktan sonra geri kalan numunelerin elementel analiz verilerinden faydalanılarak sonuçlar üzerinden lineer regresyon analizi uygulanmıştır. Regresyon analizinin temel amacı, ana linyit numunelerinin boru fırında yakıldığı sıcaklık ve oksijen oranının, yakma sonucu numune içerisinde kalan karbon içeriğine etkisinin gözlemlenmesidir. 200ºC gibi düşük sıcaklıklarda oksijen yüzdesinin etkisiz bir parametre olduğu görülürken, artan sıcaklıkla oksijenin yakma işleminde önemli bir rol oynadığı tespit edilmiştir. Nem içeriği ve uçucu maddesi yüksek, sabit karbonu düşük olan Adıyaman-Gölbaşı linyitinin Kütahya-Tunçbilek linyitine göre daha düşük sıcaklarda tutuşup yanabildiği görülmüştür ve her iki linyitin özellikleri elde edilen veriler doğrultusunda tartışılmıştır. Numunelerin reaktivite özelliklerini incelemek için de Di, Db, Hf, S endeksleri hesaplanmıştır. Orijinal Kütahya-Tunçbilek ve Adıyaman-Gölbaşı numuneleri ve yanma sonraki kalan numuneler için Coats-Redfern yöntemi ile kinetik hesaplamalar yapılarak aktivasyon enerjileri ve frekans faktörleri tespit edilmiştir. Hesaplanma sonucu elde edilen veriler doğrultusunda aktivasyon enerjileri ve frekans faktörleri değerlerini belirlenmesinde yatay boru fırındaki sıcaklığın ortamdaki oksijen konsantrasyonuna göre daha etkili bir parametre olduğu görülmüştür. Numunelerin termal bozunmalarının birinci dereceden reaksiyon modeli ve Avrami-Erofeev n=2 nükleasyon modeli ile açıklanabileceği sonucuna varılmıştır.
  • Öge
    Linyit Biyokütle Karışımlarının Oksijen Ortamında Yakılması
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2009-07-07) Turan, Abdullah Zahid ; Açma, Hanzade ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Günümüzde düşük kaliteli kömürler ile biyokütlenin birlikte oksijen ortamında yakılması CO2 gazının salınımının azaltılması ve kalitesiz kömürler ile biyokütlenin değerlendirilmesi açısından giderek önem kazanmaktadır.Bu çalışmada, düşük kaliteli linyit kömürü olan Soma Deniş linyit kömürüne dört farklı biyokütle türü; fındık kabuğu, ayçekirdeği kabuğu, zeytin küspesi (pirina) ve pirinç kabuğu değişik oranlarda katılmıştır. Kömür ve biyokütle numunelerinin kuru hava ve oksijen ortamlarında ayrı ayrı ve birlikte yakılması ile termal analizi gerçekleştirilmiş ve yanma özellikleri incelenmiştir. Elde edilen TG, DTG, DTA ve DSC eğrilerinin incelendiği çalışmada; tutuşma sıcaklığı, yanma verimi, maksimum yanma hızı ve yanma süresi gibi parametrelerin, biyokütle ilavesiyle ve oksitleyici olarak yüksek saflıkta oksijen kullanılmasıyla gösterdikleri değişimler tespit edilmiştir.
  • Öge
    Pirolitik Prosesin Biyokütlenin Yapısal Özelliklerine Ve Fonksiyonel Grup Dağılımına Etkisi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2011-07-04) Topsak, Emine ; Açma, Hanzade ; 404703 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Ülkemizin artan enerji ihtiyacını karşılayabilmek için yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımı giderek önem kazanmaktadır ve yenilenebilir enerji kaynaklarımız içerisinde biyokütle önemli bir potansiyele sahiptir. Biyokütle, fosil yakıtlarla kıyaslandığında daha düşük enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu nedenle, biyokütleden enerji üretebilmek amacıyla uygun proseslerin seçimi (piroliz, gazlaştırma, sıvılaştırma, yakma) önemlidir. Holoselüloz, lignin, ekstraktif maddeler, biyokütlenin ana bileşenleri olmakla birlikte, biyokütlede farklı oranlarda ve türlerde bulunur. Bu maddelerin termal dönüşüm proseslerindeki davranımları farklıdır. Bu çalışmada, biyokütlenin yapısal bileşenlerinin pirolitik şartlardaki termal davranımı ve fonksiyonel grup dağılımları incelenmiştir. Biyokütle numunesi olarak, tarımsal atık (ayçiçeği sapı ve tablası), endüstriyel atık (kayısı çekirdeği), ve enerji ormancılığında kullanılan ağaç türü (melez kavak) seçilmiştir. Biyokütle numunelerinin alkol-benzen ekstraksiyonu ile ekstraktif maddeleri giderildikten sonra holoselüloz ve lignin ayrı ayrı izole edilmiştir. Biyokütle ve yapısal bileşenlerine kısa analiz, ısıl değer, termal analizler (TG, DTG, DTA, DSC), amorf ve kristal yapıların tayini için XRD analizleri, inorganik yapıların tayini için ise XRF analizleri gerçekleştirilmiştir. Biyokütle numunelerinin ve yapısal bileşenlerinin inert atmosferde gerçekleştirilen termal analizlerinden elde edilen DTG eğrilerinden uçucu maddelerin çıkmaya başladığı, uçucu madde çıkışının maksimum olduğu, sonlandığı ve ağırlık kaybının sabitlendiği karakteristik sıcaklıklar belirlenmiştir. Biyokütle ve yapısal bileşenlerinden azot atmosferinde 10oC/dak. ısıtma hızıyla belirlenen sıcaklıklarda yatay boru fırında yarıkoklar üretilmiş ve fonksiyonel grup dağılımlarını belirlemek amacıyla FTIR analizleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca; üretilen yarıkokların fiziksel ve yapısal özelliklerinin incelenmesi amacıyla BET ve SEM teknikleri de uygulanmıştır.
  • Öge
    Random forest yöntemi kullanarak polimer elektrolit membran (PEM) yakıt hücrelerinin ömrünün belirlenmesi
    (Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-10-01) Sağdıç, Havva Nur ; Açma, Hanzade ; 506211020 ; Kimya Mühendisliği
    Günümüzde petrol kaynaklarımız hızla tükenmektedir. Ayrıca, otomobillerin egzozlarından yayılan gazların neden olduğu hava kirliliği ve petrol kullanımının beraberinde getirdiği diğer çevresel sorunlar da bulunmaktadır. Geleneksel içten yanmalı motorların yerine geçme vaadi sunan hidrojen yakıt hücreleri, temiz ve çevreyi kirletmeyen bir enerji kaynağı olmaları nedeniyle 21. yüzyılda iyi bir seçenek haline gelmiştir. Yakıt hücreleri, hidrojen (yakıt) ve oksijenin (hava) kimyasal enerjisini doğrudan elektrik ve ısı enerjisine dönüştüren güç elemanlarıdır. Bu reaksiyon sonucunda yan ürün olarak elektrik, su ve ısı açığa çıkar. Yakıtın enerjiye dönüşümü yanma ile değil, elektrokimyasal bir süreçle gerçekleşir. Bu süreç oldukça temiz, sessizdir ve yakıt yanmasından 2-3 kat daha verimlidir. Yakıt hücrelerinin avantajları arasında sadece su üretmeleri, yüksek enerji dönüşüm verimliliğine sahip olmaları ve umut verici bir süreç olmaları yer almaktadır. Yakıt hücreleriyle çalışan elektrikli araçların geliştirilmesi, karbon monoksit (CO) emisyonlarını azaltmanın en büyük nedenlerinden biridir. Yakıt hücrelerinin yeniden şarj edilmesine gerek yoktur. Diğer pil türlerinin aksine, yakıt hücreleri sadece sürekli bir hidrojen yakıtı tedariğine ihtiyaç duyar. Birçok yakıt hücresi türü bulunmaktadır. Bu çalışmada, başlıca hedef, maliyetli ve uzun süreli deneyler yapılmaksızın Polimer Elektrolit Membran (PEM) yakıt hücresinin ömrünü giriş parametreleri girerek tahmin etmektir. Hedef doğrultusunda Random Forest yöntemi seçilmiştir. Literatürden elde edilen deneysel verilerden bir set oluşturulmuş ve deneyin girdileri ile çıktıları yapay zekaya tanıtılmıştır. Sonuç olarak, herhangi bir veri setinde PEM yakıt hücresinin ömrü bir çıktı olarak tahmin edilebilir. Sonuç olarak, bu tahmin modelinden elde edilen sonuçlar, PEM yakıt hücrelerinin performansını ve dayanıklılığını artırmaya yönelik gelecekteki araştırma ve geliştirme çalışmalarına önemli katkılar sağlayabilir. Makine öğrenimi gibi ileri düzey hesaplama tekniklerinden yararlanarak, yakıt hücreleri gibi temiz enerji teknolojilerinin benimsenmesinde ilerlemeyi hızlandırabiliriz.
  • Öge
    Tekirdağ Malkara Linyit Kömürünün Farklı Sıcaklıklarda Farklı Oksi Yakma Koşullarında Yakılmasında Optimum Sıcaklık Ve Oksijen Miktarının Belirlenmesi
    (Fen Bilimleri Enstitüsü, 2015-06-25) Çekiç, Yusuf ; Açma, Hanzade ; 10077696 ; Kimya Mühendisliği ; Chemical Engineering
    Bu çalışmanın ilk aşamasında kuru hava kullanılarak 400, 500, 600, 700 0C sıcaklıklarda boru fırında Tekirdağ –Malkara kömürünün yakma deneyleri yapılmıştır.Daha sonra kömürün yakma deneyleri %50 O2 ve %50 N2 içeren ortamda yine 400, 500, 600 ve 700 0C sıcaklıklar için yapılmıştır. Yakma deneyleri sonucu oluşan numuneler için de ısıl değer analizi ve termal analiz cihazında kısa analiz yapılmıştır. Aynı deneyler %40 O2 ve %60 N2 içeren ortamda aynı sıcaklık değerleri için tekrarlanmıştır. Oksijen miktarını ne kadar daha azaltabileceğimizi görmek için %30 O2 ve %70 N2 içeren ortam içinde yukarıda belirtilen deneyler tekrarlanmıştır. Bir sonraki aşamasında, %60 O2 ve %40 N2 içeren ortamda 300 ve 400 0C için Tekirdağ-Malkara kömürünün boru fırında yakma deneyleri yapılmıştır Yanmadan elde edilen numunelerin ısıl değer analizleri ve kısa analizleri yapılmıştır.  300 0C'de yüzde 60 oksijen içeren ortamda gerçekleştirilen yakma deneyinde tam yanma gerçekleşmediği aynı deney yüzde 65 oksijen içeren ortam içinde tekrarlanmıştır. 400 0C'de yüzde 60 oksijen içeren ortamda gerçekleştirilen yakma deneyinde tam yanma gerçekleştiği için aynı deney yüzde 55 oksijen içeren ortam içinde tekrarlanmıştır.Yanma neticesinde elde edilen numunlerin ısıl değer, kısa analiz, elementel analiz, FTIR(Fourier kızılötesi dönüşüm spektroskopisi), XRD, XRF, Tanecik boyutu dağılım ve BET analizleri yapılarak tam yanmanın gerçekleştiği optimum oksi yanma koşulları belirlenmiştir.